Проникающая радиация. Воздействие на людей, здания и технику
Страница 3
Суммарная активность смеси продуктов деления Аb, Ки, через 1 мин после взрыва может быть определена по формуле
где qдел — тротиловый эквивалент взрыва по делению, т.
В системе СИ активность измеряется в беккерелях (Бк), 1 Бк равен одному распаду в секунду (1 Ки = 3,7*1010Бк).
Изотопный состав смеси осколков деления зависит от вида ЯВВ, использованных в ядерном заряде, и от времени, прошедшего после взрыва.
Изменение активности во времени, как и уровней радиации на местности или плотности заражения, определяют по формуле
где ао и At — активность осколков деления ко времени t0 и t после взрыва.
По мере увеличения времени, прошедшего после взрыва, величина активности осколков деления быстро падает.
Образование наведенной активности в грунте в пределах зоны распространения нейтронов имеет практическое значение при воздушном ядерном взрыве. В грунте в основном образуются радиоактивные Al-28, Na-24, количество которых пропорционально выходу нейтронов при взрыве данного ядерного заряда. Максимальное количество нейтронов на единицу мощности заряда образуется при взрыве нейтронного боеприпаса.
Активность неразделившейся части ядерного заряда следует учитывать только в случае аварийных взрывов ядерных боеприпасов или при их ликвидации взрывом обычного ВВ.
При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается поверхности земли и образуется воронка выброса. Значительное количество грунта, попавшего в светящуюся область, плавится, испаряется и перемешивается с радиоактивными веществами. По мере остывания светящейся области и ее подъема пары конденсируются, образуя радиоактивные частицы различной величины. Сильный прогрев грунта и приземного слоя воздуха способствует образованию в районе взрыва восходящих потоков воздуха, которые формируют пылевой столб («ножку» облака). Когда плотность воздуха в облаке взрыва станет равной
Рис. 2. Схема наземного ядерного взрыва:
Л — активность; Н — высота подъема верхней кромки облака; Дв— вертикальный размер облака; Дг - горизонтальный диаметр облака: q — мощность взрыва; V — скорость среднего ветра; R— расстояние от центра взрыва
плотности окружающего воздуха, подъем облака прекращается. При этом в среднем за 7—10 мин облако достигает максимальной высоты подъема H, которую иногда называют высотой стабилизации облака (рис. 2, табл. 3).
Таблица 3
Зависимость высоты подъема и размеров радиоактивного облака от мощности ядерных взрывов
Мощность взрыва.
тыс. т
Высота подъема
облака, км
|
Размеры облака, км
| |
горизонтальный диаметр
|
высота
|
|
1
|
3,5
|
2,0
|
1,3
|
|
5
|
5,0
|
3,0
|
1.6
|
|
10
|
7,0
|
4,0
|
2,0
|
|
30
|
9,0
|
5,0
|
3,0
|
|
50
|
10,5
|
6,0
|
3,5
|
|
100
|
12,2
|
10,0
|
4,5
|
|
300
|
15,0
|
14,0
|
6,0
|
|
500
|
17,0
|
18,0
|
7,0
|
|
1000
|
19,0
|
22,0
|
8,5
|
|
5000
|
24,0
|
34,0
|
12,0
|
|
10000
|
25,0
|
43,0
|
15,0
|
В каждой точке следа, например в точке А, находящейся на удалении R от центра взрыва, выпадают радиоактивные частицы разного размера; средний размер частиц уменьшается по мере удаления от места взрыва.
На местности, подвергшейся радиоактивному заражению при ядерном взрыве, образуются два участка: район взрыва и след облака(рис. 3). В свою очередь в районе взрыва различают наветренную и подветренную стороны.
Рис. 3. Схема радиоактивного заражения местности в районе взрыва и по следу движения облака
Причиной заражения местности в районе взрыва является оседание осколков деления и образование наведенной активности. Плотность заражения местности, уровни радиации на ней, а значит, и дозы до полного распада радиоактивных веществ на границах зон заражения убывают с удалением от центра взрыва. Радиус района взрыва не превышает 2 км. С подветренной стороны заражение местности в районе взрыва увеличено за счет наложения на след облака.
Границы зон радиоактивного заражения сразной степенью опасности для личного состава можно характеризовать как мощностью дозы излучения (уровнем радиации) , Р/ч, на определенное время после взрыва, так и дозой до полного распада РВ,Р.
По степени опасности зараженную местность по следу облака взрыва принято делить на следующие четыре зоны.
Зона А — умеренного заражения. Дозы до полного распада РВ на внешней границе зоны Д∞ = 40 Р, на внутренней границе Д∞=400Р. Ее площадь составляет 70—80% площади всего следа.
Зона Б —сильного заражения. Дозы на границах Д∞ = = 400 Р и Д∞ =1200 Р. 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 Р, а на внутренней границе Д∞=4000 Р. Эта зона занимает примерно 8— 10% площади следа облака взрыва.
Зона Г — чрезвычайно опасного заражения. Дозы излучения на ее внешней границе за период полного распада РВ Д∞ = 4000 Р, а в середине зоны Д∞ =10000 Р.
Рис. 4. Схема распределения уровней радиации на время образования радиоактивного заражения в сечениях:
а — по следу низкого воздушного ядерного взрыва, б — по следу наземного ядерного взрыва