Краткая характеристика очага ядерного поражения

Ядерное оружие - оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании энергии деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония, или (при термоядерных реакциях) синтеза легких ядер изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжелые (например, - ядра изотопов гелия). Ядерными зарядами могут быть снабжены боевые части ракет и торпед, авиационные и глубинные бомбы, артиллерийские снаряды и мины. Мощность ядерного взрыва измеряется в тротиловом эквиваленте. Тротиловым эквивалентом называют массу обычного взрывчатого вещества (тротила), энергия взрыва которого равна энергии взрыва данного ядерного припаса. Тротиловый эквивалент измеряется в тоннах (т), килотоннах (кт) и мегатоннах (Мт). По мощности различают следующие ядерные боеприпасы: сверхмалые (менее 1 кт), малые (1-10 кт), средние (10-100 кт), крупные (100-1000 кт) и сверхкрупные (более 1 Мт). В зависимости от решаемых задач возможно применение ядерного оружия в виде подземного, наземного, воздушного, подводного и надводного взрывов. Особенности поражающего действия ядерного оружия на население определяются не только мощностью боеприпаса и видом взрыва, но и типом ядерного устройства. В зависимости от типа заряда различают: атомное оружие (в основе которого лежит реакция деления); термоядерное оружие (с использованием реакции синтеза); комбинированные заряды и нейтронное оружие. Нейтронное оружие представляет собой малогабаритный термоядерный боеприпас мощностью до 10 кт, предназначенный в основном для поражения живой силы противника за счет действия нейтронного излучения. Нейтронное оружие относится к тактическому ядерному оружию.

При ядерном взрыве на организм человека воздействуют специфические поражающие факторы: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное загрязнение местности и электромагнитный импульс.

Ударная волна, световое излучение, проникающая радиация относятся к кратковременно действующим поражающим факторам.

Длительно действующий фактор – радиоактивное загрязнение местности.

Воздушная ударная волна ядерного взрыва представляет собой область резкого сжатия воздуха, распространяющегося во все стороны от эпицентра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Источником возникновения ударной волны является высокое давление в центре взрыва.

Основными параметрами, определяющими поражающее действие ударной волны, являются избыточное давление и скоростной напор воздуха.

Поражающее действие ударной волны определяется избыточным давлением, т. е. разностью между нормальным атмосферным давлением и максимальным давлением во фронте ударной волны. Оно измеряется в килопаскалях (кПа) или килограммах силы на 1 см² (кгс/см²). 1кПа = 0,01 кгс/см².

Ударная волна может действовать на людей непосредственно за счет избыточного давления, скоростного напора и косвенно - вторичными снарядами (разрушенные конструкции зданий и сооружений, летящие обломки). При непосредственном воздействии ударной волны у людей наблюдаются преимущественно закрытые травмы. В результате высокого давления и скоростного напора воздуха люди могут удариться о землю, об окружающие предметы или быть отброшены с большой скоростью по направлению движения ударной волны. В этом случае ударная волна вызывает травмы различной тяжести:

1. легкие поражения возникают при избыточном давлении величиной 20–40 кПа, они характеризуются контузией, ушибами, вывихами;

2. поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении в пределах 40–60 кПа (контузии, повреждения органов слуха, кровотечения из ушей и носа, переломы и вывихи);

3. тяжелые поражения возникают при избыточном давлении 60 – 100 кПа (множественные травмы, переломы, ранения внутренних органов и др.);

4. крайне тяжелые поражения наблюдаются при избыточном давлении более 100 кПа, завершаются, как правило, смертельным исходом.

Ударная волна, разрушая сооружения, способна проникать внутрь убежищ, укрытий. Для защиты от неё убежища снабжают волногасительными устройствами. От воздействия ударной волны на значительном удалении от эпицентра взрыва используется рельеф местности. При разрушении зданий люди, находящиеся в них и на улице рядом с ними, могут быть придавлены обломками сооружений. В этом случае полученные повреждения как правило, наиболее тяжелые. После освобождения из-под завалов может развиться так называемый травматический токсикоз, или синдром длительного раздавливания. Тяжесть поражения в данном случае зависит от обширности повреждения, длительности и силы сдавливания.

При сильном сдавливании черепа, груди, области живота, как правило, наступает смерть. У оставшихся в живых могут наблюдаться как местные (побледнение, ссадины, вмятины, расплющивание ткани, в последующем отек и некроз тканей), так и общие явления (слабость, головокружение, тошнота, рвота, уменьшение или прекращение выделения мочи, возбуждение, сменяющееся безразличием, сонливостью). Все пораженные с признаками травматического токсикоза считаются тяжелыми (носилочными) и нуждаются в немедленном оказании первой помощи и эвакуации в МО.

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовое, инфракрасное и видимое излучение. Действие светового излучения в зависимости от мощности ядерного взрыва может длиться от нескольких секунд до 20 секунд.

Наибольшим поражающим действием обладает инфракрасное излучение. Основным параметром, характеризующим световое излучение, является световой импульс, т. е. количество световой энергии, падающей на 1 см² (1 м²) поверхности, перпендикулярной направлению распространения светового излучения за время свечения. Световой импульс измеряется в калориях на 1 см² (кал/см²) или килоджоулях на 1 м² (кДж/м²) поверхности.

Величина светового импульса зависит от мощности и вида взрыва. Чем больше мощность взрыва, тем выше величина светового импульса. Имеет значение и вид взрыва. При наземном взрыве он выражен меньше, чем при воздушном. Величина светового импульса уменьшается пропорционально квадрату расстояния от центра взрыва. Радиус поражения световым импульсом приобретает максимальное значение при воздушном ядерном взрыве.

Прямое воздействие светового излучения на человека вызывает, как правило, легкие ожоги открытых участков кожи и поражение глаз (первичное воздействие). Это объясняется тем, что световая вспышка ядерного взрыва вызывает кратковременное, но весьма сильное нагревание кожи, поэтому такие ожоги будут неглубокими, для них характерно поверхностное омертвение незащищенных участков тела. Ожоги у людей возможны также пламенем пожаров, возникающих от воздействия светового излучения (вторичное воздействие).

При формировании зон обширных пожаров могут возникать «огненные бури», при которых возможны термические ожоги не только кожи, но и верхних дыхательных путей, а также массовые отравления оксидом углерода.

Санитарные потери в зоне кратковременно действующих факторов более мощных ядерных взрывов будут характеризоваться преобладанием комбинированных радиоционных поражений, при которых клиническая картина травм и ожогов будет отягощена облучением в различных дозах.

В зависимости от величины светового импульса различают четыре степени ожога:

1 степень – световой импульс величиной до 200 кДж/м²;

2 степень – 200 – 400 кДж/м²;

3 степень – 400 – 600 кДж/м²;

4 степень – более 600 кДж/м².

Поражение глаз световым излучением может проявляться временным ослеплением, ожогами глазного дна, роговицы и век. От воздействия светового излучения предохраняют защитные и другие сооружения, создающие тень.

Ионизирующее излучение (проникающая радиация) – это поток гамма-лучей и нейтронов из зоны ядерного взрыва. За единицу измерения излучения (экспозиционной дозы) в единицах СИ принят кулон на 1 кг (Кл/кг). В практике в качестве единицы экспозиционной дозы излучения часто пользуются внесистемной единицей рентген (Р). Поглощенная доза, т. е. доза ионизирующего излучения, поглощенная тканями организма, измеряется в радах или Греях (Гр) в единицах СИ. 1 рад приблизительно равен 1 Р. 1 рад = 0,01 Гр (грей).

При облучении ионизирующим излучением возникает лучевая болезнь.

Радиоактивное загрязнение местности формируется в результате осаждения частиц из радиоактивного облака наземного (или подземного) взрывов на поверхность земли в виде радиоактивных осадков, в результате чего возникает остаточное излучение.

Радиоактивные осадки делят на два вида: ранние (локальные) и поздние (глобальные). Ранние осадки выпадают на ограниченную территорию поверхности земли в течение первых 24 ч после взрыва. Глобальные осадки выпадают в течение длительного времени на поверхность всего земного шара.

Местность считается зараженной, если мощность дозы ионизирующего излучения составляет 0,5 Р/ч и более. С течением времени мощность дозы постепенно снижается и доходит до безопасных для человека значений. Так, например, мощность дозы ионизирующего излучения после наземного ядерного взрыва через 1 час уменьшается почти вдвое, через 7 часов – в 10 раз, а через 2-е суток – в 100 раз. Каждое 7-кратное увеличение времени после взрыва приводит к 10-кратному снижению мощности дозы ионизирующего излучения.

Ведущим радиационным фактором поражения является внешнее гамма-облучение, приводящее к развитию острой формы лучевой болезни. Высокая плотность загрязнения кожи радиоактивными веществами может приводить к радиационным ожогам. Попавшие в желудочно-кишечный тракт или в легкие РВ всасываются в кровь, разносятся током крови по органам и тканям. Часть радиоактивных изотопов (цезий, теллур, молибден и др.) относительно равномерно разносятся в организме и быстро выводятся из него, другие накапливаются в определенных органах и тканях (изотоп йода откладывается в щитовидной железе, стронций и барий – в костной ткани, группа лантанидов – в печеночной ткани). В порядке снижения чувствительности к действию излучения ткани распределяются следующим образом: лимфатическая ткань, лимфатические узлы, селезенка, вилочковая железа, костный мозг, половые клетки.

Основными источниками радиоактивных заражений являются:

1.группа – радиоактивные изотопы, образующиеся в момент ядерного взрыва в результате деления ядер урана или плутония. Период полураспада у этих изотопов от нескольких минут до десятков лет. На зараженной территории в первые часы и дни наибольшее значение имеют короткоживущие изотопы (бром-90 -16 с., рубидий-90 -2.74 мин.) затем в течение 1-3 недель превалируют изотопы йода (125,130,131,133 и др.), в последующем остаются долгоживущие изотопы стронция-90 – период 28 л., цезий-137 -33 года. Эта группа представляет наибольшую опасность т. к обладает огромной гамма-активностью.

2.группа – наведенная радиоактивность – возникает под действием нейтронного потока. Нейтроны взаимодействуют с ядрами различных элементов (воздуха, почвы), в результате чего они становятся радиоактивными и испускают бета и гамма излучения. Наибольшее значение имеют изотопы кремния, натрия, кальция. Наведенная радиоактивность занимает небольшую территорию (максимально 2-3 км.) и изотопы имеют короткий период полураспада (от минут до суток).

3.группа – не прореагировавшая часть ядерного заряда (90% от общего количества урана и плутония. Наиболее опасно поступление этих веществ внутрь организма и загрязнение кожи.

.Поражающее действие радиоактивного заражения местности определяется внешним облучением, зависящим от уровня радиоактивности – это мощность дозы гамма-излучения на высоте 1 м от загрязненной поверхности земли. Зараженной считается местность с уровнем радиации выше 0,5 Р/час. Уровни радиации на зараженной поверхности постоянно снижаются за счет превращения изотопов в нерадиоактивные, стабильные вещества по правилу: при семикратном увеличении времени, прошедшего после взрыва, уровень радиации снижается в 10 раз. Попадание РВ на кожу или внутрь может несколько увеличить поражающий эффект внешнего облучения и определяется степенью заражения.

Электромагнитный импульс представляет собой кратковременное сильное электромагнитное поле, возникающее в момент ядерного взрыва, действующее в течение нескольких секунд; наводит электродвижущую силу в проводниках до нескольких тысяч вольт, выводит из строя радиоэлектронную аппаратуру.

Сейсмовзрывные волны возникают в грунте при ядерных взрывах и являются одним из основных поражающих факторов для заглубленных сооружений при подземных взрывах.

При взрывах ядерных боеприпасов малой и средней мощности в структуре санитарных потерь ожидаются, в основном, комбинации травматических повреждений, ожогов и лучевой болезни, а при взрывах большой мощности - комбинации травм и ожогов.

Очагом ядерного поражения (ОЯП) называется территория, в пределах которой в результате воздействия поражающих факторов ядерного взрыва произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, разрушения или повреждения зданий и сооружений.

Все очаги поражения ядерным оружием можно разделить на две основных группы:

1. Очаги с опасным для действий личного состава радиоактивным заражением местности (объекта) в течение часов, суток, недель. Подобные очаги возникают при наземном, подземном, ядерных взрывах.

2. Незначительно опасное (практически безопасное) для действий личного состава радиоактивное заражение местности (объектов) сроком от 30 мин. до 2 часов. Подобные очаги возникают при воздушном ядерном взрыве.

Внешней границей ОЯП считается условная линия наместности, где избыточное давление во фронте ударной волны составляет 10 кПа. Размеры очага зависят от мощности примененного боеприпаса, вида взрыва, характера застройки, рельефа местности и др. Условно ОЯП делят на четыре зоны (рис. 2): полных, сильных, средних и слабых разрушений.

Зона полных разрушений ограничивается условной линией с избыточным давлением на внешней границе фронта ударной волны 50 кПа. В этой зоне полностью разрушаются жилые и промышленные здания, повреждается большинство укрытий и убежищ, степень защиты которых окажется ниже значений избыточного давления в точке их нахождения. Разрушаются и повреждаются подземные сети коммунально-энергетического хозяйства. В этой зоне у незащищенных людей возникают крайне тяжелые травмы, которые характеризуются широким диапазоном поражений (повреждение внутренних органов, переломы костей, шок, контузии, кровоизлияния в мозг).

В данной зоне величина светового импульса превышает 2000 кДж/м², что приводит к оплавлению, обугливанию материалов. Люди, находящиеся на открытой местности, при воздействии светового излучения получат крайне тяжелые ожоги. Поражающее действие проникающей радиации на них достигает 500 Р и более. При наземном ядерном взрыве отмечается также сильное радиоактивное заражение местности в районе центра взрыва.

Потери:

				общие, %
				санитар-ные, %
			-	безвозвратные, %

 

Рис. 2. Характеристика очага массового поражения при наземном ядерном взрыве

Для зоны характерны массовые потери среди неукрытого населения. Непоражёнными останутся люди, находящиеся в хорошо оборудованных и достаточно заглубленных убежищах. В зоне полных разрушений спасательные работы проводятся в очень сложных условиях и включают расчистку завалов и извлечение людей из заваленных убежищ. Условия для работы массовых медицинских формирований (СД) крайне неблагоприятны, а для МО – отсутствуют.

Зона сильных разрушений образуется при избыточном давлении во фронте ударной волны от 50 до 30 кПа. В этой зоне наземные здания и сооружения получают сильные повреждения, разрушаются части стен и перекрытий. Убежища, большинство укрытий подвального типа и подземные сети коммунально-энергетического хозяйства, как правило, сохраняются. В результате разрушения зданий образуются сплошные или местные завалы. От светового излучения возникают сплошные (90% горящих зданий) и массовые (более 25% горящих зданий) пожары. Люди, находящиеся на открытой местности, от ударной волны получают повреждения средней тяжести. На них может воздействовать световой импульс (40 или 2000–1600 кДж/м²), что может привести к возникновению ожогов III–IV степени. В этой зоне возможно отравление людей угарным газом.

Основные спасательные работы в этой зоне – расчистка завалов, тушение пожаров, спасение людей из заваленных убежищ и укрытий, а также из разрушенных и горящих зданий. Условия работы массовых медицинских формирований (СД) затруднены, а для МО – невозможны.

Зона средних разрушений характеризуется избыточным давлением во фронте ударной волны от 30 до 20 кПа. В этой зоне здания и сооружения получают разрушения встроенных элементов: внутренних перегородок, дверей, окон и крыш, возникают трещины в стенах, обрушения чердачных перекрытий, повреждения участков верхних этажей. Убежища и укрытия подвального типа сохраняются и пригодны для использования. Образуются отдельные завалы. От светового излучения могут развиваться массовые пожары.

Люди, находящиеся вне укрытий, от воздействия ударной волны получают легкие и средней степени тяжести травмы. Однако величина светового импульса все ещё продолжает быть очень высокой, что обусловливает возможность возникновения у людей, находящихся на открытой местности, ожогов. В этой зоне возможно отравление людей угарным газом. Люди, получившие травматические повреждения легкой степени и не имеющие ожогов, способны оказывать первую помощь в порядке само- и взаимопомощи и выходить из очага.

Основными спасательными работами в данной зоне являются: тушение пожаров, спасение людей из-под завалов, разрушенных и горящих зданий. Условия работы массовых формирований (СД) ограничены, а для МО – невозможны.

Зона слабых разрушений характеризуется избыточным давлением от 20 до 10 кПа. В пределах этой зоны здания получают слабые разрушения: повреждаются оконные и деревянные дверные заполнения, легкие перегородки, появляются трещины в стенах верхних этажей. Подвальные помещения и нижние этажи сохраняются. От светового излучения возникают отдельные пожары. Люди, находящиеся в данной зоне вне укрытий, могут получить травмы от осколков стекла и падающих обломков, ожоги; в укрытиях потери отсутствуют.

Основные спасательные работы в этой зоне проводятся с целью тушения пожаров и спасения людей из частично разрушенных и горящих зданий. Условия для работы массовых медицинских формирований (СД) и развертывания МО относительно благоприятны.

При оценке очага поражения следует также учитывать, что при наземном ядерном взрыве на его территории от эпицентра взрыва в сторону направления ветра возникают зоны заражения местности РВ с большими мощностями доз ионизирующего излучения.

В результате воздействия ударной волны и светового излучения на объектах нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной промышленности, на базах и складах горючих и сильнодействующих ядовитых веществ могут возникнуть вторичные поражения (пожары, взрывы емкостей с горючими и смазочными материалами, зараженность территории сильнодействующими ядовитыми веществами и т. д.), что значительно осложнит обстановку в очаге.

В ОЯП массовые медицинские формирования могут приступить к работе, как правило, после тушения пожаров, расчистки завалов и вскрытия убежищ и подвалов.