Вопрос 1. Ядерное оружие и его поражающие факторы. Их воздействие на объекты и человека

Прогноз возможных ЧС ТХ в России

Причины:

- физическое старение и износ основных средств производства;

- снижение технологической дисциплины и квалификации персонала;

- несовершенство технологических процессов.

На основании исследований в предстоящем десятилетии можно ожидать:

Одной трансграничной катастрофы (периодичность возникновения 30-40 лет) с ущербом 10-100 млрд.руб.

1-2 федеральных (периодичность 10-15 лет) с ущербом 1-10 млрд.руб.

2-10 региональных (периодичность 1-5 лет) с ущербом 0,1-1 млрд.руб.

50-100 территориальных (периодичность 1-6 месяцев) с ущербом 10-100 млн.руб.

150-3000 местных (периодичность 1-30 дней) с ущербом 1-10 млн.руб.

Величины риска возникновения ЧС:

по атомным реакторам 1х10^-3 1\год

по ракетно-космическим системам 5х10^-3 1\год

по турбогенераторам 3х10^-3 1\год

по самолетам 5х10^-3 1\год

по трубопроводам (1000 км) 0,5х10^-2 1\год.

Техногенный риск по России в целом 0,9х10^-5 на чел\год (по регионам 0,7х10^-5- 1,88х10^-5 на чел\год).

Рик от ДТП и бытовых отравлений – почти 4х10^-3 чел\год.

Около 5 млн. человек (более 17% всех работающих) трудятся в условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим нормативам (содержание вредных веществ, шум, вибрация, микроклимат и др.).

Районы с наиболее высокой степенью техногенной опасности до 2010 года:

Саха-Якутия, Красноярский край, Иркутская, Камчатская, Кемеровская, Ленинградская, Магаданская, Московская, Пермская, Свердловская, Читинская области, г.Москва.

Из всех видов оружия массового поражения в настоящее время первостепенное значение придают ядерному оружию, которое обладает наибольшей разрушительной силой.

Под очагом поражения (разрушения) понимается территория, в пределах которой произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений, разрушения зданий и сооружений в результате применения современных средств поражения или возникновения чрезвычайных ситуаций мирного времени.

Территория, подвергшаяся воздействию ядерного взрыва, называется очагом ядерного поражения.

В зависимости от задач, решаемых применением ядерного оружия, характера и местонахождения объектов ядерных ударов, ядерные взрывы могут осуществляться в воздухе на различной высоте, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). Соответственно этому различают воздушный, наземный (надводный) или подземный взрывы.

Ядерный взрыв отличается от взрыва обычных боеприпасов не только большей мощностью, но также и тем, что наряду с ударной волной, характерной для взрыва обычных боеприпасов, он может нанести поражение световым излучением, проникающей радиацией и образующимися при взрыве радиоактивными веществами. Ядерный взрыв сопровождается выделением огромного количества энергии и способен на значительном расстоянии мгновенно поразить незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства.

Поражающие факторы ядерного взрыва

К поражающим факторам ядерного взрыва относятся: ударная волна; световое излучение; проникающая радиация; радиоактивное заражение местности; электромагнитный импульс.

Из поражающих факторов ядерного взрыва основным принято считать ударную волну, на образование которой расходуется приблизительно 50% всей энергии ядерного взрыва. На световое излучение приходится 30%, а на долю проникающей радиации и радиоактивного заражения приблизительно 20 % энергии ядерного взрыва.

Ударная волна. Она представляет собой зону сжатого воздуха, которая распространяется со сверхзвуковой скоростью во все стороны от эпицентра взрыва. На распространение волны существенное влияние оказывают характер застройки городов, населенных пунктов, наличие лесных массивов и рельеф местности. Значительно снижается поражающее действие ударной волны в лощинах и оврагах, расположенных под большим углом к направлению ударной волны.

По степени разрушения очаг ядерного поражения принято делить на 4 зоны: полных, сильных, средних и слабых разрушений.

Рис.1. Очаг ядерного поражения

Зона полных разрушений характеризуется избыточным давлением во фронте ударной волны от 0,5 кг/см² (50 кПа) и более. В этой зоне полностью разрушаются жилые здания и промышленные сооружения, на улицах создаются сплошные завалы. Укрытия разрушаются, тогда как убежища в большинстве случаев сохраняются, но входы в них и воздухозаборные устройства могут быть завалены. Пожары в этой зоне не возникают; может быть только тление в завалах. Общие потери среди незащищенного населения могут достигать 100%.

Зона сильных разрушений образуется при воздействии избыточного давления во фронте ударной волны от 0,3 до 0,5 кг/см² (30-50 кПа). При этом сильно разрушаются здания, убежища сохраняются, но входы в них могут быть завалены. От воздействия светового излучения возникают пожары. Возможно возникновение сплошных пожаров и даже огневых штормов.

Характерны массовые безвозвратные потери среди незащищенной части населения. Люди получают травмы, ожоги средней тяжести. Кроме того, население подвергается воздействию радиоактивных веществ.

Зона средних разрушений характеризуется избыточным давлением ударной волны от 0,2 до 0,3 кг/см² (20-30 кПа). Здания и сооружения получают средние разрушения. Убежища, противорадиационные укрытия и подвальные помещения полностью сохраняются. На улицах образуются отдельные завалы. От воздействия светового излучения происходят массовые загорания, приводящие к сплошным пожарам. Для данной зоны характерны массовые санитарные потери от легких травм. Безвозвратных потерь, как правило, нет. Возможны поражения радиационными осадками при наземных взрывах.

Зона слабых разрушений возникает при избыточном давлении от 0,2 до 0,1 кг/см² (20-10 кПа) и составляет 50% общей площади очага поражения. В пределах этой зоны здания получают слабые разрушения (трещины, разрушение перегородок и т. д.), могут быть одиночные пожары.

Остекление зданий разрушается полностью в зоне, ограниченной радиусом с избыточным давлением во фронте воздушной ударной волны 0,05 кгс/см²; и на 50% в зоне с давлением 0,015- 0,03 кгс/см². Незащищенные люди могут получить ожоги, легкие травмы за счет вторичных ранящих предметов и пожаров, а также поражение радиоактивными веществами при наземных взрывах. Санитарные потери в зоне могут составлять около 15% (среди незащищенного населения).

За пределами зон разрушений очага ядерного поражения здания и сооружения возможны незначительные повреждения оконных рам, дверей, кровли. В этих условиях люди могут получить легкие ранения и ожоги. Но они будут в ограниченном числе, и население способно самостоятельно оказать помощь пострадавшим и устранить повреждения.

Защитные сооружения ГО получают различные степени разрушения или повреждения при превышении давления во фронте ударной волны над расчетным:

D Рф = 2,5 D Рр - полные,

D Рф = 2,1 D Рр - сильные,

D Рф = 1,7 D Рр - средние,

D Рф = 1,4 D Рр - слабые.

Потери людей, находящихся в убежищах будут составлять:

- при полном разрушении - 100% безвозвратных потерь;

- при сильном разрушении - 75% общих потерь, из них:

- 50% - санитарные;

- 25% - безвозвратные;

- при среднем разрушении - 45% санитарных потерь;

- при слабом разрушении - 5% санитарных потерь.

Определение степени поражения города:

Степень поражения города (Д)- называется отношение площади (зоны поражения), где избыточное давление D Рф ³ 0,3 кг/cм² (S₀₃) ко всей площади города (S_г):

- Определяется мощность эквивалентного боеприпаса:

где: ni - число боеприпасов в i-той группе;

qi - мощность боеприпасов в i-той группе;

m - число групп боеприпасов.

- Определение радиуса зоны с давлением на границе D Рф = 0,3 кг/см²:

- Определение площади зоны поражения:

;

- Определяем степень поражения города:

.

Световое излучение – это электромагнитное излучение оптического диапазона в видимой ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.

Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещенных тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева зависит от многих факторов и может быть такой, что поверхность объекта обугливается, оплавляется или воспламеняется. Световое излучение может вызвать ожоги открытых участков тела человека, а темное время суток – временное ослепление.

Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, при наземных взрывах – и испарившегося грунта. В начальный момент возникновения огненного шара температура его достигает 8000-10000⁰С, а затем постепенно снижается до 1000-2000⁰С. Время действия светового излучения зависит от мощности взрыва и может продолжаться от долей секунды до нескольких секунд. Максимальные размеры светящейся области и время излучения с увеличением мощности взрыва увеличиваются.

Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещенных тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева зависит от многих факторов и может быть такой, что поверхность объекта обугливается, оплавляется или воспламеняется. Световое излучение может вызвать ожоги открытых участков тела человека, а темное время суток – временное ослепление.

Степень ожогов световым излучением закрытых участков кожи зависит от характера одежды, ее цвета, плотности и толщины. Люди, одетые в свободную одежду белого цвета или других светлых тонов, обычно меньше поражаются световым излучением, чем люди, одетые в плотно прилегающую одежду темного цвета.

Ожоги у людей и животных возможны также от пламени пожаров, возникающих под действием светового излучения. По данным печати, в городах Хиросима и Нагасаки примерно 50% всех смертельных случаев было вызвано ожогами, из них 20-30% - непосредственно световым излучением и 70-80% - ожогами от пожаров.

Поражение глаз человека может быть в виде:

· временного ослепления, которое длится 2-5 минут в солнечный день, а ночью, когда зрачок сильно расширен, и через него проходит больше света – до 30 минут и более;

· ожоги глазного дна, возникающие на больших расстояниях при прямом взгляде на взрыв;

· ожоги роговицы и век, возникающие на тех же расстояниях, что и ожоги кожи.

При закрытых глазах временное ослепление и ожоги глазного дна исключаются.

Защитой от светового излучения могут служить различные предметы, создающие тень, но лучшие результаты достигаются при использовании убежищ, укрытий.

Проникающая радиация представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, которые образуются в момент ядерного взрыва. Поражающее действие гамма-излучения продолжается около 15 сек., а нейтронов – в течение долей секунды. Нейтроны и гамма-лучи обладают большой проникающей способностью. Радиация невидима, неощутима, проникает через различные материалы, в разной степени поглощаясь ими в зависимости от их свойств. Поражение человека проникающей радиацией зависит от величины дозы облучения. При однократном облучении в дозе 100-200 бэр возникает лучевая болезнь 1-ой степени (средней тяжести); 400-600 бэр – 3-ей степени (тяжелая форма); и более 600 бэр – 4-ая степени (крайне тяжелая форма).

При наземных, подземных, надводных и подводных ядерных взрывах возникает радиоактивное загрязнение местности. Источником его являются выпавшие на поверхность земли радиоактивные вещества из облака ядерного взрыва. Излучение радиоактивных веществ состоит из трех видов лучей: альфа, бета и гамма. Наибольшей проникающей способностью обладают гамма-лучи (в воздухе они проходят путь в несколько сот метров), меньшей – бета-частицы (несколько метров) и незначительной – альфа-частицы (несколько сантиметров). Радиоактивные вещества, постепенно оседая на поверхности земли (воды), создают участок заражения, называемый радиоактивным следом.

Масштабы и степень радиоактивного заражения местности зависят от мощности и вида взрыва, особенностей конструкции боеприпаса, характера поверхности, над которой проведен взрыв, метеорологических условий и времени, прошедшего после взрыва.

Форма следа радиоактивного облака зависит от направления и скорости среднего ветра. Радиоактивный след имеет форму вытянутого эллипса. В сложных метеоусловиях след может иметь различные непредсказуемые очертания. По мере удаления следа радиоактивного облака от центра взрыва степень радиоактивного заражения уменьшается. Наибольшую опасность представляет радиоактивное заражение при наземном ядерном взрыве. При воздушных ядерных взрывах опасность радиоактивного заражения незначительна, так как основная масса радиоактивных частиц рассеивается в атмосфере.

Район радиоактивного заражения местности принято условно делить на 4 зоны заражения местности принято условно делить на 4 зоны.

Рис. 2. Зоны радиоактивного заражения.

Зона А - умеренного заражения. Дозы излучения до полного распада РВ на внешней границе зоны Д¥ = 400 Грей. Ее площадь составляет 70-80% площади всего следа.

Зона Б – сильного заражения. Дозы излучения на границах Д¥ = 400 Грей и Д¥ = 1200 Грей. На долю этой зоны приходится примерно 10% площади радиоактивного следа.

Зона В -опасного заражения. Дозы излучения на ее внешней границе за период полного распада РВ Д¥ = 1200 Грей, а на внутренней Д¥ = 4000 Грей. Эта зона занимает примерно 8-10% площади следа облака взрыва.

Зона Г – чрезвычайно опасного заражения. Дозы излучения по ее внешней границе за период полного распада РВ Д¥ = 4000 Грей, а в середине зоны Д¥ = 7000 Грей.

Со временем уровни радиации на местности снижаются.

Различают начальную радиацию (альфа-, бета-, гамма-лучами, нейтронами), остаточную радиацию (излучения от радиоактивного облака) и наведенную радиацию, образующуюся после взрыва (изотопы в воде, пище, способствующие развитию лучевой болезни (альфа- и бета-лучи). Таким образом, причиной радиационных поражений может быть как внешнее, так и внутреннее облучение.

Лучевая болезнь может возникнуть у человека в результате воздействия проникающей радиации в момент ядерного взрыва и при его нахождении на загрязненной территории.

Наименьшей дозой однократного облучения в течение 4 суток, которая может вызвать лучевую болезнь легкой степени, является доза 100 Грей, а дозу 50 Грей принято считать не вызывающей расстройства здоровья.

Следующим поражающим фактором является электромагнитный импульс, который представляет собой электрические и магнитные поля, возникающие в результате воздействия гамма-излучений на атомы окружающей среды и образования потоков электронов и положительных ионов. Продолжительность его действия составляет несколько десятков миллисекунд.

Дата добавления: 2014-01-06