Ядерный взрыв
В зависимости от вида примененноВнго противником оружия массового поВнражения могут образовываться очаги ядерного, химического, бактериологиВнческого (биологического) поражения и зоны радиоактивного, химического и бактериологического (биологического) заражения. Очаги поражения могут возникать и при применении обычных средств поражения противника. При воздействии двух видов и более оруВнжия массового поражения образуется очаг комбинированного поражения. Первичные действия поражающих факторов ОМП и других средств наВнпадения противника могут привести к возникновению взрывов, пожаров, заВнтоплений местности и распространеВннию на ней сильнодействующих ядоВнвитых веществ. При этом образуются вторичные очаги поражения. В этом реферате мы рассмотрим воздействие ядерного оружия на окр. среду, человека, животных и т.д.
Итак, воздействие ядерного оружия.
Поражающее действие ядерного взрыва определяется механическим воздействием ударной волны, теплоВнвым воздействием светового излучеВнния, радиационным воздействием проВнникающей радиации и радиоактивного заражения. Для некоторых элементов объектов поражающим фактором являВнется электромагнитное излучение (электромагнитный импульс) ядерного взрыва.
Распределение энергии между поВнражающими факторами ядерного взрыва зависит от вида взрыва и усВнловий, в которых он происходит. При
взрыве в атмосфере примерно 50 % энергии взрыва расходуется на обраВнзование ударной волны, 30тАФ40%тАФ на световое излучение, до 5 % тАФ на проникающую радиацию и электромагВннитный импульс и до 15 %тАФна радиоВнактивное заражение.
Для нейтронного взрыва характерВнны те же поражающие факторы, однаВнко несколько по-иному распределяется энергия взрыва: 8тАФ10%тАФна образоВнвание ударной волны, 5тАФ8 % тАФ на световое излучение и около 85 % расВнходуется на образование нейтронного и гамма-излучений (проникающей раВндиации).
Действие поражающих факторов ядерного взрыва на людей и элементы объектов происходит не одновременно и различается по длительности возВндействия, характеру и масштабам поВнражения.
Ударная волнатАФэто область резВнкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. В зависимоВнсти от среды распространения разлиВнчают ударную волну в воздухе, в воде или грунте (сейсмовзрывные волны).
Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энерВнгии, выделяемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает миллиардов атВнмосфер (до 105 млрд. Па). РаскаленВнные пары и газы, стремясь расширитьВнся, производят резкий удар по окруВнжающим слоям воздуха, сжимают их до больших давления и плотности и нагревают до высокой температуры. Эти слои воздуха приводят в движеВнние последующие слои. И так сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от центра взрыва, образуя воздушную ударную волну. Расширение раскаленВнных газов происходит в сравнительно малых объемах, поэтому их действие на более заметных удаленьях от центВнра ядерного взрыва исчезает и основВнным носителем действия взрыва стаВнновится воздушная ударная волна. Вблизи центра взрыва скорость расВнпространения ударной волны в неВнсколько раз превышает скорость звуВнка в воздухе. С увеличением расстояВнния от места взрыва скорость распроВнстранения волны быстро падает, а ударная волна ослабевает; на больших удаленьях ударная волна переходит, по существу, в обычную акустическую волну и скорость ее распространения приближается к скорости звука в окВнружающей среде, т. е. к 340 м/с. ВозВндушная ударная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит примерно 1000 м за 1,4 с, 2000 мтАФза 4 с. 3000 мтАФза 7с, 5000 мтАФза 12 с. Отсюда следует, что человек, увидев вспышку ядерного взрыва, за время до прихода ударной волны, может занять ближайшее укрытие (складку местноВнсти, канаву, кювет, простенок и т. п.) и тем самым уменьшить вероятность поражения ударной волной.
Ударная волна в воде при подводном ядерном взрыве качественВнно напоминает ударную волну в возВндухе. Однако подводная ударная волВнна отличается от воздушной ударной волны своими параметрами. На одних и тех же расстояниях давление во фронте ударной волны в воде гораздо больше, чем в воздухе, а время дейстВнвиятАФменьше. Например, максимальВнное избыточное давление на расстояВннии 900 м от центра ядерного взрыва мощностью 100 кт в глубоком водоеме составляет 19000 кПа, а при взрыве в воздушной средетАФоколо 100 кПа.
При наземном ядерном взрыве часть энергии взрыва расходуется на образование волны сжатия в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе она характеризуется менее резким увеличением давления во фронВнте волны, а также более медленным его ослаблением за фронтом. ДавлеВнние во фронте волны сжатия уменьшаВнется довольно быстро с удалением от центра взрыва, и на больших расстояВнниях волна сжатия становится подобВнной сейсмической волне.
При взрыве ядерного боеприпаса в грунте основная часть энергии взрыва передается окружающей массе грунта и производит мощное сотрясение грунВнта, напоминающее по своему действию землетрясение.
Характер воздействия ударной волны на людей и животных. Ударная волна может нанести незащищенным людям и жиВнвотным травматические поражения, контузии или быть причиной их гибеВнли. Поражения могут быть непосредВнственными или косвенными.
Непосредственное поражение ударВнной волной возникает в результате возВндействия избыточного давления и скоВнростного напора воздуха. Ввиду неВнбольших размеров тела человека ударная волна почти мгновенно охваВнтывает человека и подвергает его сильному сжатию. Процесс сжатия продолжается со снижающейся интенВнсивностью в течение всего периода фаВнзы сжатия, т. е. в течение нескольких секунд. Мгновенное повышение давлеВнния в момент прихода ударной волны воспринимается живым организмом как резкий удар. В то же самое время скоростной напор создает значительВнное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в проВнстранстве.
Косвенные поражения люди и жиВнвотные могут получить в результате ударов обломками разрушенных здаВнний и сооружений или в результате ударов летящих с большой скоростью осколков стекла, шлака, камней, дереВнва и других предметов. Например, при избыточном давлении во фронте ударВнной волны 35 кПа плотность летящих осколков достигает 3500 шт. на квадВнратный метр при средней скорости пеВнремещения этих предметов 50 м/с.
Характер и степень поражения неВнзащищенных людей и животных завиВнсят от мощности и вида взрыва, расВнстояния, метеоусловий, а также от меВнста нахождения (в здании, на открыВнтой местности) и положения (лежа, сидя, стоя) человека.
Воздействие воздушной ударной волны на незащищенных людей харакВнтеризуется легкими, средними, тяжеВнлыми и крайне тяжелыми травмами.
Крайне тяжелые контузии и травмы у людей возникают при избыточном давлении более 100 кПа (1 кгс/см2). Отмечаются разрывы внутренних органов, переломы костей, внутренВнние кровотечения, сотрясение мозга, длительная потеря сознания. РазрыВнвы наблюдаются в органах, содержаВнщих большое количество крови (пеВнчень, селезенка, почки), наполненных газом (легкие, кишечник) или имеюВнщие полости, наполненные жидкостью (желудочки головного мозга, мочевой и желчный пузыри). Эти травмы моВнгут привести к смертельному исходу.
Тяжелые контузии и травмы возВнможны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа (от 0,6 до 1,0 кгс/см2). Они характеризуются сильной контуВнзией всего организма, потерей сознаВнния, переломами костей, кровотечениВнем из носа и ушей; возможны поврежВндения внутренних органов и внутренВнние кровотечения.
Поражения средней тяжести возниВнкают при избыточном давлении 40тАФ 60 кПа (0,4тАФ0,6 кгс/см2). При этом могут быть вывихи конечностей, конВнтузия головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей.
Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20тАФ40 кПа (0,2тАФ0,4 кгс/см2). Они выражаются в скоропроходящих нарушениях функВнций организма (звон в ушах, головоВнкружение, головная боль). Возможны вывихи, ушибы.
Избыточные давления во фронте ударной волны 10 кПа (0,1 кгс/см2) и менее для людей и животных, распоВнложенных вне укрытий, считаются безопасными.
Радиус поражения обломками здаВнний, особенно осколками стекол, разВнрушающихся при избыточном давлеВннии более 2 кПа (0,02 кгс/см2) может превышать радиус непосредственного поражения ударной волной.
Гарантированная защита людей от ударной волны обеспечивается при укрытии их в убежищах. При отсутстВнвии убежищ используются противорадиационные укрытия, подземные выВнработки, естественные укрытия и рельВнеф местности.
Механическое воздейстВнвие ударной волны. Характер разрушения элементов объекта (предВнметов) зависит от нагрузки, создаваеВнмой ударной волной, и реакции предВнмета на действие этой нагрузки.
Общую оценку разрушений, выВнзванных ударной волной ядерного взрыва, принято давать по степени тяВнжести этих разрушений. Для большинВнства элементов объекта, как правило, рассматриваются три степенитАФслаВнбое, среднее и сильное разрушение. Для жилых и промышленных зданий берется обычно четвертая степеньтАФ полное разрушение. При слабом разВнрушении, как правило, объект не выВнходит из строя; его можно эксплуатиВнровать немедленно или после незнаВнчительного (текущего) ремонта. Средним разрушением обычно называют разрушение главным образом второВнстепенных элементов объекта. ОсновВнные элементы могут деформироваться и повреждаться частично. ВосстановВнление возможно силами предприятия путем проведения среднего или капиВнтального ремонта. Сильное разрушеВнние объекта характеризуется сильной деформацией или разрушением его основных элементов, в результате чего объект выходит из строя и не может быть восстановлен.
Применительно к гражданским и промышленным зданиям степени разрушения характеризуются следующим состоянием конструкции.
Слабое разрушение. Разрушаются оконные и дверные заполнения и легВнкие перегородки, частично разрушаетВнся кровля, возможны трещины в стеВннах верхних этажей. Подвалы и нижВнние этажи сохраняются полностью. Находиться в здании безопасно и оно может эксплуатироваться после проВнведения текущего ремонта.
Среднее разрушение проявляется в разрушении крыш и встроенных элеВнментовтАФ внутренних перегородок, окон, а также в возникновении трещин в стенах, обрушении отдельных участВнков чердачных перекрытий и стен верхВнних этажей. Подвалы сохраняются. После расчистки и ремонта может быть использована часть помещений нижних этажей. Восстановление здаВнний возможно при проведении капиВнтального ремонта.
Сильное разрушение характеризуВнется разрушением несущих конструкВнций и перекрытий верхних этажей, обВнразованием трещин в стенах и дефорВнмацией перекрытий нижних этажей. Использование помещений становится невозможным, а ремонт и восстановлеВнние чаще всего нецелесообразным.
Полное разрушение. Разрушаются все основные элементы здания, вклюВнчая и несущие конструкции. ИспользоВнвать здания невозможно. Подвальные помещения при сильных и полных разВнрушениях могут сохраняться и после разбора завалов частично использоВнваться.
Наибольшие разрушения получают наземные здания, рассчитанные на собственный вес и вертикальные наВнгрузки, более устойчивы заглубленные и подземные сооружения. Здания с меВнталлическим каркасом средние разруВншения получают при 20тАФ40 кПа, а полныетАФпри 60тАФ80 кПа, здания кирВнпичныетАФпри 10тАФ20 и 30тАФ40, здания деревянныетАФ при 10 и 20 кПа соответВнственно. Здания с большим количестВнвом проемов более устойчивы, так как в первую очередь разрушаются заполВннения проемов, а несущие конструкции при этом испытывают меньшую наВнгрузку. Разрушение остекления в здаВнниях происходит при 2тАФ7 кПа.
Объем разрушений в городе завиВнсит от характера строений, их этажВнности и плотности застройки. При плотности застройки 50 % давление ударной волны на здания может быть меньше (на 20тАФ40 %), чем на здания, стоящие на открытой местности, на таком же расстоянии от центра взрыВнва. При плотности застройки менее 30 % экранирующее действие здаВнний незначительно и не имеет практиВнческого значения.
Энергетическое, промышВнленное и коммунальное обоВнрудование может иметь следуюВнщие степени разрушений.
Слабые разрушения: деформации трубопроводов, их повреждения на стыках; повреждения и разрушении контрольно-измерительной аппаратуВнры; повреждение верхних частей коВнлодцев на водо-, тепло- и газовых сеВнтях; отдельные разрывы на линии электропередач (ЛЭП); повреждения станков, требующих замены электроВнпроводки, приборов и других поврежВнденных частей.
Средние разрушения: отдельные разрывы и деформации трубопровоВндов, кабелей; деформации и поврежВндения отдельных опор ЛЭП; деформаВнция и смещение на опорах цистерн, разрушение их выше уровня жидкости;
повреждения станков, требующих каВнпитального ремонта.
Сильные разрушения: массовые разрывы трубопроводов, кабелей и разрушения опор ЛЭП и другие разВнрушения, которые нельзя устранить при капитальном ремонте.
Наиболее стойки подземные энерВнгетические сети. Газовые, водопроводВнные и канализационные подземные сеВнти разрушаются только при наземных взрывах в непосредственной близости от центра при давлении ударной волВнны 600тАФ1500 кПа. Степень и харакВнтер разрушения трубопроводов зависят от диаметра и материала труб, а также от глубины прокладки. ЭнергетиВнческие сети в зданиях, как правило, выходят из строя при разрушении элеВнментов застройки. Воздушные линии связи и электропроводок получают сильные разрушения при 80тАФ120 кПа, при этом линии, проходящие в радиВнальном направлении от центра взрыВнва, повреждаются в меньшей степени, чем линии, проходящие перпендикуВнлярно к направлению распространения ударной волны.
Станочное оборудование предприяВнтий разрушается при избыточных давлениях 35тАФ70 кПа. Измерительное оборудованиетАФпри 20тАФ30 кПа, а наиболее чувствительные приборы моВнгут повреждаться и при 10 кПа и даже 5 кПа. При этом необходимо учитыВнвать, что при обрушении конструкций зданий также будет разрушаться обоВнрудование.
Для гидроузлов наиболее опасныВнми являются надводный и подводный взрывы со стороны верхнего бьефа. Наиболее устойчивые элементы гидВнроузлов тАФ бетонные и земляные плоВнтины, которые разрушаются при давВнлении более 1000 кПа. Наиболее слабые тАФ гидрозатворы водосливных плотин, электрическое оборудование и различные надстройки.
Степень разрушений (повреждеВнний) транспортных средств зависит от их положения относительВнно направления распространения ударной волны. Средства транспорта, расположенные бортом к направлению действия ударной волны, как правиВнло, опрокидываются и получают больВншие повреждения, чем машины, обраВнщенные к взрыву передней частью. Загруженные и закрепленные средстВнва транспорта имеют меньшую стеВнпень повреждения. Более устойчивыВнми элементами являются двигатели. Например, при сильных повреждениях двигатели автомашин повреждаются незначительно, и машины способны двигаться своим ходом.
Наиболее устойчивы к воздействию ударной волны морские и речные суда и железнодорожный транспорт. При воздушном или надводном взрыве поВнвреждение судов будет происходить главным образом под действием возВндушной ударной волны. Поэтому поВнвреждаются в основном надводные части судовтАФпалубные надстройки, мачты, радиолокационные антенны
и т. д. Котлы, вытяжные устройства и другое внутреннее оборудование поВнвреждаются затекающей внутрь ударВнной волной. Транспортные суда полуВнчают средние повреждения при давлениях 60тАФ80 кПа. Железнодорожный подвижной состав может эксплуатироВнваться после воздействия избыточных давлений: вагонытАФдо 40 кПа, теплоВнвозытАФдо 70 кПа (слабые разруВншения).
СамолетытАФболее уязвимые объВнекты, чем остальные транспортные средства. Нагрузки, создаваемые изВнбыточным давлением 10 кПа, достаВнточны для того, чтобы образовались вмятины в обшивке самолета, дефорВнмировались крылья и стрингеры, что может привести к временному снятию с полетов.
Воздушная ударная волна также действует на растения. Полное поВнвреждение лесного массива наВнблюдается при избыточном давлении, превышающем 50 кПа (0,5 кгс/см2). Деревья при этом вырываются с корнем, ломаются и отбрасываются, образуя сплошные завалы. При избыВнточном давлении от 30 до 50 кПа (03,тАФ0,5 кгс/см2) повреждается около 50 % деревьев (завалы также сплошВнные), а при давлении от 10 до 30 кПа (0,1тАФ0,3 кгс/см2)тАФдо 30% деревьев. Молодые деревья более устойчивы к воздействию ударной волны, чем стаВнрые и спелые.
Световое излучение. По своей приВнроде световое излучение ядерного взрыва тАФ совокупность видимого свеВнта и близких к нему по спектру ульВнтрафиолетовых и инфракрасных лучей. Источник светового излучения тАФ светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта (при наземном взрыве). ТемВнпература светящейся области в течеВнние некоторого времени сравнима с температурой поверхности солнца (максимум 8000тАФ10000 и минимум 1800 В°С). Размеры светящейся области и ее температура быстро изменяются во времени. Продолжительность свеВнтового излучения зависит от мощности и вида взрыва и может продолжаться до десятков секунд. При воздушном взрыве ядерного боеприпаса мощВнностью 20 кт световое излучение проВндолжается 3 с, термоядерного заряда 1МттАФ10с. Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом. Световым импульсом наВнзывается отношение количества светоВнвой энергии к площади освещенной поверхности, расположенной перпенВндикулярно распространению световых лучей. Единица светового импульса тАФ джоуль на квадратный метр (Дж/м2) или калория на квадратный сантиметр (кал/см2). 1 Дж/м2=23,9* 10-6кал/см2;
1 кДж/м2= 0,0239 кал/см2; 1 кал/см2 = 40 кДж/м2. Световой импульс завиВнсит от мощности и вида взрыва, расВнстояния от центра взрыва и ослаблеВнния светового излучения в атмосфере, а также от экранирующего воздейстВнвия дыма, пыли, растительности, неровностей местности и т.д.
При наземных и надводных взрыВнвах световой импульс на тех же расВнстояниях меньше, чем при воздушных взрывах такой же мощности. Это объВнясняется тем, что световой импульс излучает полусфера, хотя и большего диаметра, чем при воздушном взрыве. Что касается распространения светоВнвого излучения, то большое значение имеют другие факторы. Во-первых, часть светового излучения поглощаетВнся слоями водяных паров и пыли непоВнсредственно в районе взрыва. Во-втоВнрых, большая часть световых лучей прежде, чем достичь объекта на поВнверхности земли, должна будет пройВнти воздушные слои, расположенные близко к земной поверхности. В этих наиболее насыщенных слоях атмосфеВнры происходит значительное поглощеВнние светового излучения молекулами водяных паров и двуокиси углерода; рассеяние в результате наличия в возВндухе различных частиц здесь также гораздо большее. Кроме того, необхоВндимо учитывать рельеф местности. Количество световой энергии, достигаВнющей объекта, находящегося на опреВнделенном расстоянии от наземного взрыва, может составлять для малых расстояний порядка трех четвертей, а на большихтАФполовину импульса при воздушном взрыве такой же мощности.
При подземных или подводных взрывах поглощается почти все светоВнвое излучение.
При ядерном взрыве на большой высоте рентгеновские лучи, излучаеВнмые исключительно сильно нагретыми продуктами взрыва, поглощаются большими толщами разреженного возВндуха. Поэтому температура огненного шара (значительно больших размеров, чем при воздушном взрыве) ниже. Для высот порядка 30тАФ100 км на свеВнтовой импульс расходуется около 25тАФ 35 % всей энергии взрыва.
Обычно для целей расчета пользуВнются табличными данными зависимоВнстей световых импульсов от мощности и вида взрыва и расстояния от центра (эпицентра) взрыва. Эти данные приведены для очень прозрачВнного воздуха с учетом возможности рассеяния и поглощения атмосферой энергии светового излучения.
При оценке светового импульса неВнобходимо учитывать возможность возВндействия отраженных лучей. Если земная поверхность хорошо отражает свет (снежный покров, высохшая траВнва, бетонное покрытие и др.), то пряВнмое световое излучение, падающее на объект, усиливается отраженным. Суммарный световой импульс при воздушном взрыве может быть больВнше прямого в 1,5тАФ2 раза. Если взрыв происходит между облаками и землей, то световое излучение, отраженное от облаков, действует на объекты, заВнкрытые от прямого излучения.
Световой импульс, отраженный от облаков, может достигать половины прямого импульса.
Воздействие светового изВнлучения на людей и сельскохозяйственных животных. Световое излучение ядерною взрыва при непосредственном воздействии выВнзывает ожоги открытых участков тела, временное ослепление или ожоги сетВнчатки глаз. Возможны вторичные ожоВнги, возникающие от пламени горящих зданий, сооружений, растительности,
воспламенившейся или тлеющей одеВнжды.
Независимо от причин возникновеВнния, ожоги разделяют по тяжести поВнражения организма.
Ожоги первой степени выражаютВнся в болезненности, покраснении и припухлости кожи. Они не представВнляют серьезной опасности и быстро вылечиваются без каких-либо последВнствий. При ожогах второй степени обВнразуются пузыри, заполненные прозВнрачной белковой жидкостью; при поВнражении значительных участков кожи человек может потерять на некоторое время трудоспособность и нуждается в специальном лечении. Пострадавшие с ожогами первой и второй степеней, достигающими даже 50тАФ60 % поверхВнности кожи, обычно выздоравливают. Ожоги третьей степени характеризуВнются омертвлением кожи с частичным поражением росткового слоя. Ожоги четвертой степени: омертвление кожи и более глубоких слоев тканей (подкожВнной клетчатки, мышц, сухожилий косВнтей). Поражение ожогами третьей и четвертой степени значительной части кожного покрова может привести к смертельному исходу. Одежда людей и шерстяной покров животных защищает кожу от ожогов. Поэтому ожоги чаще бывают у людей на открытых частях тела, а у животВнных тАФ на участках тела, покрытых коВнротким и редким волосом. Импульсы светового излучения, необходимые для поражения кожи животных, покрытой волосяным покровом, более высокие.
Степень ожогов световым излучеВннием закрытых участков кожи зависит от характера одежды, ее цвета, плотВнности и толщины. Люди, одетые в своВнбодную одежду светлых тонов, одежВнду из шерстяных тканей, обычно меньВнше поражены световым излучением, чем люди, одетые в плотно прилегаюВнщую одежду темного цвета или проВнзрачную, особенно одежду из синтеВнтических материалов.
Большую опасность для людей и сельскохозяйственных животных предВнставляют пожары, возникающие на объектах народного хозяйства в реВнзультате воздействия светового излуВнчения и ударной волны. По данным иностранной печати, в городах ХироВнсима и Нагасаки примерно 50 % всех смертельных случаев было вызвано ожогами; из них 20тАФ30 % тАФ непосредВнственно световым излучением и 70тАФ 80 % тАФ ожогами от пожаров.
Поражение глаз человека может быть в виде временного ослепления тАФ под влиянием яркой световой вспышВнки. В солнечный день ослепление длитВнся 2тАФ5 мин, а ночью, когда зрачок сильно расширен и через него прохоВндит больше света, тАФ до 30 мин и боВнлее. Более тяжелое (необратимое) поВнражение тАФ ожог глазного дна тАФ возВнникает в том случае, когда человек или животное фиксирует свой взгляд на вспышке взрыва. Такие необратимые поражения возникают в результате концентрированного (фокусируемого хрусталиком глаза) на сетчатку глаза прямо падающего потока световой энергии в количестве, достаточном для ожога тканей. Концентрация энергии, достаточной для ожога сетчатой обоВнлочки, может произойти и на таких расстояниях от места взрыва, на котоВнрых интенсивность светового излучения мала и не вызывает ожогов кожи. В США при испытательном взрыве мощВнностью около 20 кт отметили случаи
ожога сетчатки на расстоянии 16 км от эпицентра взрыва, на расстоянии, где прямой световой импульс составлял примерно 6 кДж/м2 (0,15 кал/см2). При закрытых глазах временное ослепВнление и ожоги глазного дна исключаВнются.
Защита от светового излучения боВнлее проста, чем от других поражаюВнщих факторов. Световое излучение распространяется прямолинейно. ЛюВнбая непрозрачная преграда, любой объект, создающий тень, могут слуВнжить защитой от него. Используя для укрытия ямы, канавы, бугры, насыпи, простенки между окнами, различные виды техники, кроны деревьев и т. п., можно значительно ослабить или вовсе избежать ожогов от светового излучеВнния. Полную защиту обеспечивают убежища и противорадиационные укВнрытия.
Тепловое воздействие на материалы. Энергия светового имВнпульса, падая на поверхность предмеВнта, частично отражается его поверхноВнстью, поглощается им и проходит чеВнрез него, если предмет прозрачный. Поэтому характер (степень) поражеВнния элементов объекта зависит как от светового импульса и времени его дейВнствия, так и от плотности, теплоемкосВнти, теплопроводности, толщины, цвеВнта, характера обработки материалов, расположения поверхности к падаюВнщему световому излучению, тАФ всего, что будет определять степень поглощеВнния световой энергии ядерного взрыВнва.
Световой импульс и время высвеВнчивания светового излучения зависят от мощности ядерного взрыва. При продолжительном действии светового излучения происходит больший отток тепла от освещенной поверхности в глубь материала, следовательно, для нагрева ее до той же температуры, что и при кратковременном освещении, требуется большее количество светоВнвой энергии. Поэтому, чем выше тротиловый эквивалент, тем больший свеВнтовой импульс требуется для восплаВнменения материала. И, наоборот, равВнные световые импульсы могут вызвать большие поражения при меньших мощностях взрывов, так как время их высвечивания меньше (наблюдаются на меньших расстояниях), чем при взрывах большой мощности.
Тепловое воздействие проявляется тем сильнее в поверхностных слоях материала, чем они тоньше, менее проВнзрачны, менее теплопроводны, чем меньше их сечение и меньше удельный вес. Однако, если световая поверхность материала быстро темнеет в начальВнный период действия светового излучеВнния, то остальную часть световой энерВнгии она поглощает в большем количеВнстве, как и материал темного цвета. Если же под действием излучения на поверхности материала образуется большое количество дыма, то его экВнранирующее действие ослабляет общее воздействие излучения.
К материалам и предметам, споВнсобным легко воспламеняться от свеВнтового излучения, относятся: горючие газы, бумага, сухая трава, солома, суВнхие листья, стружка, резина и резиноВнвые изделия, пиломатериалы, деревянВнные постройки. Некоторые данные по возгоранию материалов приведены в табл.29 (гл.6).
Пожары на объектах и в населенных пунктах возникают от светового излучения и вторичных факторов, вызванных воздействием ударной волны. Наименьшее избыточВнное давление, при котором могут возВнникнуть пожары от вторичных приВнчин, тАФ 10 кПа (0,1 кгс/см2). ВозгораВнние материалов может наблюдаться при световых импульсах 125 кДж (3 кал/см2) и более. Эти импульсы светового излучения в ясный солнечВнный день наблюдаются на значительно больших расстояниях, чем избыточное давление во фронте ударной волны
10 кПа. Так, при воздушном ядерном взрыве мощностью 1 Мт в ясную солВннечную погоду деревянные строения могут воспламеняться на расстоянии до 20 км от центра взрыва, автотрансВнпорттАФдо 18 км, сухая трава, сухие листья и гнилая древесина в лесу тАФ до 17 км. Тогда, как действие избыточВнного давления 10 кПа для данного взрыва отмечается на расстоянии
11 км. Большое влияние на возникновеВнние пожаров оказывает наличие горюВнчих материалов на территории объекВнта и внутри зданий и сооружений. СвеВнтовые лучи на близких расстояниях от центра взрыва падают под большим углом к поверхности земли; на больВнших расстояниях тАФ практически паВнраллельно поверхности земли. В этом случае световое излучение проникает через застекленные проемы в помещеВнния и может воспламенять горючие материалы, изделия и оборудование в цехах предприятий (большинство сорВнтов хозяйственных тканей, резины и резиновых изделий загорается при световом импульсе 250тАФ420 кДж/м2 (6тАФ10 кал/см2).
Распространение пожаров на объВнектах народного хозяйства зависит от огнестойкости материалов, из которых возведены здания и сооружения, изгоВнтовлено оборудование и другие элеменВнты объекта; степени пожарной опасВнности технологических процессов, сыВнрья и готовой продукции; плотности и характера застройки.
С точки зрения производства спасаВнтельных работ пожары классифицируВнют по трем зонам: зона отдельных поВнжаров, зона сплошных пожаров и зона горения и тления в завалах. Зона поВнжаров представляет территорию, в преВнделах которой в результате воздейстВнвия оружия массового поражения и других средств нападения противника или стихийного бедствия возникли поВнжары. Радиусы зон пожаров для разВнличных мощностей ядерных взрывов приведены в табл.2.
Зоны отдельных пожаров предВнставляют собой районы, участки застВнройки, на территории которых пожаВнры возникают в отдельных зданиях, соВноружениях. Маневр формирования между отдельными пожарами без средств тепловой защиты возможен.
Зона сплошных пожаров тАФ терриВнтория, на которой горит большинство сохранившихся зданий. Через эту терВнриторию невозможен проход или наВнхождение на ней формирований без средств защиты от теплового излучеВнния или проведения специальных проВнтивопожарных мероприятий по локаВнлизации или тушению пожара.
Зона горения и тления в завалах представляет собой территорию, на коВнторой горят разрушенные здания и соВноружения I, II и III степени огнестойВнкости. Она характеризуется сильным задымлением: выделением окиси углеВнрода и других токсичных газов и проВндолжительным (до нескольких суток) горением в завалах. Сплошные пожаВнры могут развиться в огневой шторм, представляющий собой особую форму пожара. Огневой шторм характеризуВнется мощными восходящими вверх поВнтоками продуктов сгорания и нагретоВнго воздуха, создающими условия для ураганного ветра, дующего со всех стоВнрон к центру горящего района со скоВнростью 50тАФ60 км/ч и более. Образование огненных штормов возможно на участках с плотностью застройки здаВнниями и сооружениями III, IV и V стеВнпени огнестойкости не менее 20 %. ПоВнследствием воспламеняющего действия светового излучения могут быть обВнширные лесные пожары. ВозникновеВнние и развитие пожаров в лесу зависит от времени года, метеорологических условий и рельефа местности. Сухая погода, сильный ветер и ровная местВнность способствуют распространению пожара. Лиственный лес летом, когда деревья имеют зеленые листья, загоВнрается не так быстро и горит с меньВншей интенсивностью, чем хвойный. Осенью световое излучение ослабляетВнся кронами меньше, а наличие сухих опавших листьев и сухой травы споВнсобствует возникновению и распростВнранению низовых пожаров. В зимних условиях возможность возникновения пожаров уменьшается в связи с налиВнчием снежного покрова.
Проникающая радиация. Это один из поражающих факторов ядерного оружия, представляющий собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаВнемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва. Кроме гамма-излуВнчения и потока нейтронов выделяются ионизирующие излучения в виде альВнфа- и бета-частиц, имеющих малую длину свободного пробега, вследствие чего их воздействием на людей и маВнтериалы пренебрегают. Время дейстВнвия проникающей радиации не превыВншает 10тАФ15 с с момента взрыва.
Основные параметры, характеризуВнющие ионизирующие излучения, тАФдоВнза и мощность дозы излучения, поток и плотность потока частиц.
Степень тяжести лучевого поражеВнния главным образом зависит от поВнглощенной дозы. Для измерения поглоВнщенной дозы любого вида ионизируюВнщего излучения Международной систеВнмой измерений ВлСИВ» установлена едиВнница грэй (Гр); в практике применяетВнся внесистемная единицатАФ рад. Грэй равен поглощенной дозе излучения, соответствующей энергии 1 Дж иониВнзирующего излучения любого вида, пеВнреданной облучаемому веществу масВнсой 1 кг. Для типичного ядерного взрыВнва один рад соответствует потоку нейВнтронов (с энергией, превышающей 200 эВ) порядка 5-Ю14 нейтрон /м2 [5]: 1 Гр =1 Дж/кг =100 рад =10 000 эрг/г.
Радиоактивное заражение возникаВнет в результате выпадения радиоакВнтивных веществ (РВ) из облака ядерВнного взрыва. Основные источники раВндиоактивности при ядерных взрывах:
продукты деления веществ, составляВнющих ядерное горючее (200 радиоакВнтивных изотопов 36 химических элеВнментов); наведенная активность, возВнникающая в результате воздействия потока нейтронов ядерного взрыва на некоторые химические элементы, вхоВндящие в состав грунта (натрий, кремВнний и др.); некоторая часть ядерного горючего, которая не участвует в реВнакции деления и попадает в виде мельВнчайших частиц в продукты взрыва.
Излучение радиоактивных веществ соВнстоит из трех видов лучей: альфа, беВнта и гамма. Наибольшей проникающей способностью обладают гамма-лучи (в воздухе они проходят путь в нескольВнко сот метров), меньшейтАФбета-часВнтицы (несколько метров) и незначиВнтельной тАФ альфа-частицы (несколько сантиметров). Поэтому основную опасВнность для людей при радиоактивном заражении местности представляют гамма- и бета-излучения.
Радиоактивное заражение имеет ряд особенностей, отличающих его от других поражающих факторов ядерноВнго взрыва. К ним относятся: большая площадь поражения тАФ тысячи и десятВнки тысяч квадратных километров; длиВнтельность сохранения поражающего действия тАФ дни, недели, а иногда и месяцы; трудности обнаружения радиоВнактивных веществ, не имеющих цвеВнта, запаха и других внешних признаВнков.
Очаг ядерного поражения. Очагом ядерного поражения называется терВнритория, в пределах которой в резульВнтате воздействия ядерного оружия проВнизошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, расВнтений и (или) разрушения и поврежВндения зданий и сооружений.
Очаг ядерного поражения харакВнтеризуется: количеством пораженных;
размерами площадей поражения; зоВннами заражения с различными уровВннями радиации; зонами пожаров, заВнтопления, разрушения и повреждения зданий и сооружений; частичным разВнрушением, повреждением или завалом защитных сооружений.
Поражение людей и животных в очаге может быть от воздействия ударной волны, светового излучения, проВнникающей радиации и радиоактивного заражения, а также от воздействия вторичных факторов поражения. СтеВнпень разрушения элементов производВнственного комплекса объекта опредеВнляется в основном действием ударной волны, светового излучения, вторичных факторов поражения, а для некоторых объектов тАФ также действием проникаВнющей радиации и электромагнитного импульса. Одновременное непосредственное и косвенное действие всех поражающих факторов ядерного взрыва на людей, оказавшихся в очаге, утяжеляет стеВнпень поражения. Такое одновременное действие может увеличить степень разВнрушений зданий, сооружений, вывод из строя оборудования и т. д. Однако соотношение отдельных видов пораВнжений и разрушений непостоянно; в зависимости от конкретных условий, мощности и вида взрыва оно может меняться в широких пределах. Так, с увеличением мощности взрыва увелиВнчивается площадь разрушений зданий и при прочих равных условиях пораВнжается большее количество людей. В зависимости от метеорологических условий изменяется степень поражеВнния световым излучением. При ядерВнных взрывах малой мощности, как уже отмечалось, воздействие проникаВнющей радиации на людей значительВннее, чем воздействие ударной волны и светового излучения.
Использованная литература:
Гражданская оборона тАУ В. Г. Атаманюк, Л. Г. Ширшев, Н. И. Акимов.
Москва 1986г
Фото взяты по адресу: http://cclib.nsu.ru/koi/tcd/art_sf&f/space/
Ярослав Емельяненко 1999-11-28
Вместе с этим смотрят:
Анимистическая теория религии Э. Б. ТайлораАнтичная мифология и ее влияние на современностьАпокалипсисАпокалипсический образ зверя - икона для православной России