Поражающие факторы ядерного взрыва

Ядерное оружие (ЯО) относится к оружию массового поражения и является самым разрушительным средством, когда-либо созданным человечеством. Общие сведения о нем рассмотрены в 1 учебном вопросе.

ЯО обладает следующими поражающими факторами:

· ударная волна;

· световое излучение;

· проникающая радиация;

· радиоактивное заражение местности (РЗМ);

· электромагнитный импульс.

Кроме указанных поражающих факторов, наносящих материальный ущерб, применение ЯО сопровождается также психологическим воздействием, которое проявляется в сильном и длительном деморализующем расстройстве психики людей, оказавшихся свидетелями ядерного взрыва.

УДАРНАЯ ВОЛНА (более точно – воздушная ударная волна) – это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра ядерного взрыва с большой скоростью. Ударная волна - наиболее разрушительный поражающий фактор. На нее расходуется до 50 % энергии ядерного взрыва.

Источником возникновения ударной волны является высокое давление воздуха, образовавшееся в центре взрыва, где оно достигает 10⁶ МПа, постепенно снижаясь, по мере удаления от центра взрыва.

Сжатый до такого давления воздух расширяется во все стороны, передавая энергию давления соседним слоям воздуха, которые, в свою очередь, воздействуют на прилегающие слои воздуха. Аналогично давление воздуха быстро передается от слоя к слою, образуя воздушную ударную волну, которая стремительно увеличивается в диаметре, удаляясь от центра. В непосредственной близости от центра взрыва скорость распространения ударной волны во много раз превышает скорость звука. По мере удаления от центра скорость постепенно снижается, а ударная волна ослабевает. В итоге на каком-то расстоянии ударная волна полностью затихает.

Передняя граница ударной волны, граничащая с воздухом, находящимся в состоянии покоя при атмосферном давлении, и имеющая в идеале форму сферы, называется фронтом ударной волны.

Скорость перемещения фронта ударной волны и удаление от центра, на котором она действует, зависят от мощности взрыва, рельефа местности и метеорологических условий.

Поражающее воздействие ударной волны определяется, в основном, избыточным давлением и, в меньшей степени, скоростным напором воздуха и продолжительностью действия ударной волны.

Избыточное давление ∆P_ф – это разность давлений во фронте ударной волны Р_ф и нормального атмосферного давления Р_атм перед фронтом ударной волны (спокойный воздух)

∆П_ф = Р_ф - Р_атм.

Избыточное давление измеряется в паскалях (Па).

Воздействие ударной волны на людей. Поражение людей ударной волной может быть непосредственным и косвенным.

Непосредственное поражение людей возникает в результате воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ударная волна почти мгновенно охватывает и сжимает человека со всех сторон. Это воспринимается как резкий удар. Скоростной напор действует с одной стороны в направлении движения потока воздуха, создавая метательный эффект. В комплексе это приводит к вывихам суставов, переломам костей, повреждению внутренних органов, контузии и так далее.

Косвенное поражение наносится обломками зданий, деревьев, стеклами, шифером и другими предметами, которые перемещаются с большой скоростью, увлекаемые потоком воздуха.

В зависимости от величины избыточного давления во фронте ударной волны у людей могут возникать поражения различной степени тяжести.

Воздействие ударной волны на здания и сооружения. Привоздействии ударной волны они могут получить следующие повреждения:

· полные. Характеризуются обрушением стен и перекрытий с образованием завалов из обломков. Восстановление зданий невозможно;

· сильные. Характеризуются обрушиванием части стен и перекрытий. В многоэтажных домах сохраняются нижние этажи. Использование таких зданий невозможно или нецелесообразно;

· средние. Характеризуются разрушением встроенных элементов (перегородок, дверей, окон, крыш, печных и вентиляционных труб). Восстановление возможно капитальным ремонтом;

· слабые. Слабые разрушения характеризуются трещинами в стенах верхних этажей, поломками оконных и дверных заполнений, легких перегородок и так далее. Восстановление возможно и целесообразно.

Таблица 2 - Степень тяжести поражения людей ударной волной

Степень тяжести поражения	Избыточное давление, кПа	Признаки, характеризующие поражение
Легкая	20-40	Ушибы, вывихи, общая контузия, временная потеря слуха
Средняя	40-60	Серьезные контузии всего организма, кровотечения из носа и ушей, сильные вывихи
Тяжелая	60-100	Сильные контузии, тяжелые переломы, сильные кровотечения из носа и ушей
Крайне тяжелая	100…	То же, но в более тяжелой форме и, как правило, со смертельным исходом

 

Степень разрушения зданий и сооружений в одинаковых условиях зависит от их устойчивости и прочности. Наиболее устойчивы к воздействию ударной волны антисейсмические конструкции и здания с металлическим каркасом. Они полностью разрушаются при избыточном давлении 50-80 кПа.

Жилые кирпичные дома полностью разрушаются при избыточном давлении 30-40 кПа, одноэтажные дома из дерева – 10-20 кПа.

Остекление полностью разрушается при 7 кПа, а частично уже при 1 кПа. При этом стекла способны разлетаться на сотни метров, нанося людям косвенные поражения.

Воздействие ударной волны на растения. Полное уничтожение лесных массивов, садов, виноградников происходит при избыточном давлении до 50 кПа. При 50-30 кПа ломается примерно 50 % деревьев. При 30-10 кПа – около 30 % деревьев.

Злаковые культуры даже при относительно небольших избыточных давлениях вырываются из земли, засыпаются грунтом, и в основном полностью полегают. У корнеплодов повреждается наземная часть растений.

Молодые деревья, кустарники, чайные плантации более устойчивы к действию ударной волны, так как имеют меньшую площадь листвы.

На водоемах ударная волна вызывает сильное волнение, разрушающее плотины, дамбы или приводящее к затоплению прилегающих территорий вследствие гона воды на берега.

Для защиты людей от действия ударной волны наиболее пригодны специальные подземные сооружения - убежища, рассчитанные на большие избыточные давления воздуха и имеющие входы (выходы), препятствующие проникновению волны внутрь. При отсутствии специально подготовленных убежищ можно использовать шахты, подземные выработки, метрополитен.

На открытой местности следует использовать ее рельеф. Ощутимую защиту могут обеспечить возвышенности, овраги, лощины и даже небольшие воронки и ямы при правильном размещении в них.

В населенных пунктах можно использовать подвалы, погреба, прочные строительные конструкции зданий, а также простейшие укрытия – самостоятельно отрытые на открытых площадках щели. При наличии времени и материалов щели желательно сделать с перекрытиями. В этом случае их защитные свойства улучшаются в 2-3 раза. В любом случае следует выбирать укрытия с учетом возможности их оставления в условиях массовых разрушений и завалов.

СВЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ – это комбинированный поток видимых, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, исходящих от светящейся области ядерного взрыва, в которой воздух и продукты взрыва раскалены до температуры нескольких миллионов градусов. Этот поток несет 30–35 % энергии ядерного взрыва.

Наиболее интенсивное световое излучение наблюдается в первые тысячные доли секунды и представляет собой вспышку чрезвычайной яркости. Ничего подобного никому не приходилось наблюдать, ибо даже яркость Солнца в тысячи раз меньше, ведь температура на его поверхности всего 4000-6000 °С.

По мере остывания продуктов взрыва свечение его ядра ослабевает и при температуре 1000-2000 ºС практически прекращается. Длительность свечения зависит от мощности ядерного взрыва и составляет от долей секунды до 10-15 секунд.

Поражающая способность светового излучения определяется величиной светового импульса. Световой импульс – это количество световой энергии, падающей за время свечения на единицу поверхности, расположенной перпендикулярно направлению лучей.Он измеряется вДж/м².

Поверхность различных физических тел при поглощении энергии светового излучения сильно нагревается, что приводит к их возгоранию или ожогам кожи у людей и животных. Результат определяется величиной светового импульса, которая зависит от мощности и вида взрыва (табл.4). При наземном взрыве величина светового импульса меньше, чем при воздушном взрыве, вследствие большой запыленности воздуха и поглощения грунтом части энергии.

Таблица 3 - Зависимость степени ожогов у людей и животных

(лето, видимость 20 км, взрыв наземный)

Степень ожога	Величина светового импульса, кДж/м2	Удаление от центра взрыва, км
Люди	животные	Мощность 20 кт	Мощность 100 кт
Первая	80-160	80-250	3.0	10.0
Вторая	160-400	250-500	2.6	8.0
Третья	400-600	500-800	1.8	6.0
Четвертая	Более 600	Более 800	1.0	4.8

 

Подавляющая часть светового излучения распространяется прямолинейно. Только небольшая его часть отражается и преломляется. Поэтому любая непрозрачная преграда, создающая тень, является защитой от светового излучения. Естественное ослабление светового излучения происходит при большой запыленности воздуха, во время снегопада, дождя или в тумане.

Действие на людей и животных. Яркая вспышка ослепляет людей и животных в течение нескольких минут или даже десятков минут. В неблагоприятных условиях, особенно ночью или при снежном покрове, происходит ожог глазного дна и возможна полная потеря зрения.

На открытых частях тела, обращенных в сторону взрыва, у людей и животных образуются ожоги кожи. Одежда, если она выполнена не из синтетической ткани, склонной к оплавлению и спеканию с кожей, предохраняет от ожогов. Шерстяной покров животных ослабляет тяжесть ожогов, поражая, в основном, бесшерстные участки.

Ожоги первой степени у людей и животных проявляются болезненным покраснением и припухлостью кожи. При второй степени образуются пузыри, заполненные прозрачной белковой жидкостью. При ожогах третьей степени происходит омертвение кожи и подкожных тканей с последующим образованием язв, которые не заживают в течение 1,5-2 месяцев, являясь причиной интоксикации организма. Ожоги четвертой степени сопровождаются обугливанием тканей.

Воздействие светового излучения на здания, сооружения, растения. В зависимости от степени горючести строительных материалов может происходить их оплавление, воспламенение или обугливание. Как следствие, могут возникать пожары различного масштаба и интенсивности, которые принято классифицировать четырьмя типами:

· отдельный пожар – охватывает одно или несколько зданий;

· массовый пожар – это совокупность отдельных пожаров, охватывающих более 25 % зданий населенного пункта;

· сплошной пожар – это массовый пожар, охвативший более 90 % зданий;

· огневой шторм. Это особый вид пожара, который бывает только после ядерного взрыва. Он является сплошным, то есть охватывает практически всю территорию населенного пункта, и сопровождается мощным ураганным ветром, направленным к центру взрыва. Борьба с огневым штормом практически бесполезна. Огневой шторм наблюдался в г. Хиросиме после ядерной бомбардировки 6 августа 1945 года – он бушевал 6 часов и полностью уничтожил 600 тысяч домов.

Действие светового излучения на растительность может вызывать лесные пожары. Особо им подвержены хвойные леса. Легко воспламеняются злаковые культуры, особенно в период их зрелости.

Мелкие водоемы (озера, пруды, ручьи) под воздействием высокой температуры светового излучения могут полностью испаряться, выпадая потом где-то в виде радиоактивных осадков.

ПРОНИКАЮЩАЯ РАДИАЦИЯ – это поток гамма-лучей (коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны менее 10^{- 8 см) и нейтронов, излучаемых светящейся областью ядерного взрыва в результате ядерной реакции и интенсивного радиоактивного распада ее продуктов. Она проявляется независимо от мощности ядерного боеприпаса в течение 10-15 секунд на расстоянии до 5-6 км.}

На проникающую радиацию расходуется 4-5 % всей энергии взрыва.

Поражающее действие проникающей радиации заключается в ионизации молекул в живых клетках организма. В свою очередь, ионизация приводит к нарушению функционирования клеток. При поражении значительного количества клеток, организм погибает из-за нарушения происходящих в нем биологических реакций. Особенно негативно на живые ткани действует нейтронное излучение. Доля нейтронов в потоке проникающей радиации у большинства боеприпасов меньше доли гамма-лучей примерно в 5 раз. Однако для нейтронных боеприпасов характерно обратное соотношение.

Количество радиоактивной энергии, поглощенной организмом, называется дозой излучения. В интернациональной системе СИ с 1.1.1982 года доза рентгеновского и гамма-излучения, поглощенная человеком, измеряется в джоулях на килограмм (Дж/кг). Эта доза называется - грей (Гр). Грей численно равен энергии в 1 Дж, поглощенной одним килограммом облучаемого вещества. (1 Гр=1 Дж/кг=100 Р).

Однако, в связи с затруднениями перехода России на систему СИ, по-прежнему наиболее часто используется внесистемная единица измерения дозы - рентген (Р). Рентген – это доза, при которой в 1 см³ сухого воздуха образуется 2,08 миллиардов пар ионов.

Комплекс патологических изменений, проявляющихся у человека и животных после облучения, называется лучевой болезнью. Дозы излучения, приводящие к лучевой болезни, ее степени и симптомы проявления приведены в табл. 5.

Лучевая болезнь, независимо от ее степени, протекает в течение четырех характерных периодов.

Первый период начинается сразу после облучения и длится от нескольких часов до 2-3 суток. При этом у человека наблюдается угнетенное состояние, рвота, покраснение слизистых оболочек, пропадает аппетит.

Таблица 4 - Дозы излучения, приводящие к лучевой болезни, ее степени и симптомы проявления

Степень	Доза, Р	Симптомы и возможный исход
Первая или легкая	100-200	Общая слабость, головокружение и тошнота, уменьшение количества лейкоцитов в крови. Все выздоравливают без лечения.
Вторая или средняя	200-400	То же, но более выражено. Снижение количества лейкоцитов до 50 %. Выздоровление при длительном лечении, но 20 % больных все же погибает от сопутствующих осложнений.
Третья или тяжелая	400-700	Сильные головные боли, повышенная температура, потеря аппетита при сильной жажде, тошнота, рвота, понос, внутренние кровоизлияния. Выздоровление - при своевременном лечении, но 50 % больных погибает.
Четвертая или крайне тяжелая	>700…	То же, но в более тяжелой форме. Погибают почти все.

 

Затем наступает второй период - «мнимое благополучие», - продолжающийся в зависимости от поглощенной дозы от 3 до 14 суток. В это время все внешние признаки болезни исчезают, люди чувствуют себя совершенно здоровыми, но патология кроветворных органов скрыто прогрессирует.

Третий период – разгар лучевой болезни – характеризуется развитием и отчетливым проявлением всех типовых симптомов болезни данной степени.

Четвертый период характеризуется разрешением – наступает постепенное выздоровление, либо наоборот, ухудшение состояния и смерть.

Смерть, как правило, не наступает ранее двух недель, но при дозах, значительно превышающих 1000 Р, люди погибают в первые сутки.

Организм человека в некоторой степени приспособлен к самолечению лучевой болезни путем обновления пораженных клеток. Однако такие защитные процессы у людей включаются после четырех суток облучения. Именно поэтому доза излучения, полученная человеком в течение первых четырех суток, считается однократной.

Однократная доза величиной 50 Р для среднего здорового человека считается безопасной.

Многократная доза считается безопасной, если она получена за несколько раз и составляет:

· в течение 10-30 суток - 100 Р;

· в течение 3 месяцев - 200 Р;

· в течение года - 300 Р.

Воздействие на технику и оборудование. В неживой материи нейтронный поток вызывает наведенную радиоактивность. При этом химические элементы, как структурная основа материи, превращаются в радиоактивные изотопы. Однако большинство из них за счет естественного распада уже в течение первых суток возвращаются в стабильное (прежнее) состояние. Изменения в других материалах и устройствах оказываются необратимыми. Так под воздействием проникающей радиации засвечиваются фотоматериалы, находящиеся в светонепроницаемой упаковке, темнеют стекла оптических приборов, выходят из строя радиоэлектронные приборы из-за пробоя конденсаторов, изменения электрического сопротивления резисторов и свойств полупроводниковых элементов.

Поток гамма-лучей и нейтронов ослабляется при прохождении через различные материалы. Ослабление зависит от свойств материалов и вида излучения. Это обстоятельство учитывается при строительстве для людей защитных сооружений.

· для здоровья человека изотопы йода, цезия и стронция;

РАДИОАКТИВНОЕ ЗАРАЖЕНИЕ МЕСТНОСТИ (РЗМ) возникает в результате выпадения из облака ядерного взрыва радиоактивных веществ в виде радиоактивных осадков. РЗМ в большинстве случаев может оказаться главным фактором, определяющим размер ущерба, наносимого сельскому хозяйству при применении ядерного оружия.

Источником радиоактивных осадков являются:

· непрореагировавшие частицы ядерного топлива (уран-235, плутоний-239). В общей массе радиоактивных осадков их сравнительно мало, так как масса любого боеприпаса не слишком велика и составляет, в зависимости от мощности, от нескольких килограммов до нескольких тонн;

· изотопы (радионуклиды), образовавшиеся в результате взрыва из ядерного топлива. Их по той же причине так же сравнительно мало. Наиболее опасны грунт из воронки, образующейся в результате наземного или подземного (при прорыве его наружу) ядерного взрыва. (При воздушных взрывах радиоактивные вещества не смешиваются с грунтом, а поднимаются в стратосферу в виде мелкодисперсного аэрозоля и затем в течение нескольких лет выпадают на землю). Например, при наземном взрыве мощностью 1 Мт из воронки на большую высоту выбрасывается до 3 млн. тонн грунта. Это соответствует грузоподъемности 100 железнодорожных составов из 50 вагонов с 60 тоннами грунта в каждом вагоне. Этот грунт втягивается в область взрыва характерным грибом за счет колоссального разрежения, образующегося после ухода ударной волны. Там грунт измельчается, плавится, перемешивается с радиоактивными веществами, сам становится радиоактивным под воздействием нейтронов, а затем постепенно оседает на землю, подчиняясь действию ветра. В результате этого происходит локальное заражение местности (выпадает до 60-80 % от общей массы осадков), а 20-40 % радиоактивных веществ поднимаются в тропосферу и разносятся ветром по территории Земного шара в течение 1-2 месяцев, образуя глобальное заражение местности.

Заражение местности радиоактивными веществами характеризуется мощностью дозы, измеряемой в рентгенах в час (Р/ч). Мощность дозы, измеренная на высоте 1 м от поверхности земли, называется уровнем радиации.

Уровень радиации показывает дозу излучения, которую может получить живой организм, находясь на зараженной территории определенное время. Фоновый, то есть обычный, уровень радиации в больших городах составляет 10-20 мкР/ч. В в военное время местность считается зараженной, если уровень радиации превышает 0,5 Р/ч.

Степень заражения радиоактивной пылью поверхности различных объектов измеряется в единицах уровня радиации по гамма-излучению, то есть, в Р/ч (внесистемно). На практике используются тысячные или миллионные доли - миллирентгены в час (мР/ч) или микрорентгены в час (мкР/ч).

Важной особенностью РЗМ является значительный спад уровня радиации с течением времени. Он происходит вследствие распада радионуклидов. За время, кратное семи, уровень радиации снижается в 10 раз. Так, если уровень радиации через 1 час после взрыва принять за исходный, то через 7 часов он снизится в 10 раз, через 49 часов (около 2 суток) в 100 раз, а через 343 часа (примерно 14 суток) в 1000 раз!

Таким образом, чем позднее произведено измерение в одной и той же точке, тем ниже окажется в ней уровень радиации. Поэтому для сравнения уровней радиации на разных участках измерения их следует производить через одинаковое время после ядерного взрыва. Для этого уровни радиации во всех точках, измеренные в разное время, «приводятся» к одному времени – на 1 час после взрыва. Такой уровень радиации называется эталонным.

Люди и животные, находящиеся на зараженной местности, подвергаются воздействию радиоактивного излучения. Это воздействие может быть:

· внешним – создается гамма-излучением радиоактивных осадков, выпавших на зараженную местность;

· поверхностным – образуется бета-частицами, осевшими на кожу, шерстяной покров или одежду;

Справка. Бета-частицы – это электроны и позитроны, испускаемые радиоактивным веществом при бета-распаде. Бета-распад – это самопроизвольное превращение ядер, сопровождающееся испусканием (поглощением) электрона и антинейтрино или позитрона и нейтрино;

· внутренним – из-за попадания бета-частиц в организм с водой, пищей или воздухом.

Внешнее гамма-излучение вызывает у людей и животных такой же эффект, как и проникающая радиация. Разница заключается лишь в том, что дозу проникающей радиации живой организм получает в течение нескольких секунд после взрыва, а доза от внешнего излучения накапливается в организме в течение всего времени пребывания на зараженной территории.

Чтобы прекратить действие на организм внешнего излучения необходимо покинуть зараженную местность. Для избавления от поверхностного излучения следует удалить радиоактивную пыль, вытряхнув одежду или выстирав ее, вымыться, сменить белье.

Накопление дозы гамма-излучения в организме по времени происходит неравномерно. Наиболее весомая ее часть накапливается уже в первые часы после выпадения радионуклидов, когда уровень радиации наиболее высокий. Так, в первые сутки накапливается 50 % суммарной дозы, получаемой до полного распада РВ! За четверо суток – 60 %. А за весь последующий период до полного распада РВ - только 40 %. Поэтому защита людей от радиации более всего важна и эффективна в первые сутки после взрыва.

При внутреннем облучении большая часть радионуклидов транзитом проходит через кишечник и выводится из организма, но успевает вызвать радиационное поражение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, которое приводит к расстройству важнейших функций органов пищеварения. Другая часть изотопов, наиболее активных биологически (прежде всего это - йод-131, стронций-190, цезий-137), обладает высокой токсичностью, и почти полностью всасывается в кишечник, распределяясь потом по органам и тканям организма.

Наибольшее количество радиоактивного йода концентрируется в щитовидной железе, сравнительно небольшой по объему. Поскольку в первые дни после взрыва радионуклиды йода (от йода-128 до йода-139) составляют 19 % всей активности РВ, то щитовидная железа поражается в тысячи раз сильнее, чем другие органы. Это вызывает ее воспаление, некроз, полное прекращение деятельности и, как следствие, истощение и гибель.

Радиоизотопы стронция концентрируются в костных тканях, нарушая кроветворную функцию костного мозга.

Цезий-137 менее опасен, чем радиоизотопы йода и стронция, так как он равномерно накапливается только в мышечных тканях.

Наибольшая часть РВ выделяется из организма с калом, меньшая – с мочой. Биологически активные элементы выделяются с молоком, что особенно вредит потомству в период его молочного кормления. У сельскохозяйственной птицы наибольшее количество изотопов выделяется с яйцами, при этом в скорлупе концентрируется стронций, в белке – цезий, в желтке – йод.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИМПУЛЬС (ЭМИ) представляет собой совокупность элементарных частиц, электрических и магнитных полей, которые возникают в момент ядерного взрыва.

Перемещение электронов и протонов в пространстве может происходить на большие расстояния, индуцируя в линиях электропередачи, радиоэлектронной и электрической аппаратуре паразитные токи, которые способны приводить к повреждениям незащищенных объектов. Особенно уязвимы полупроводниковые, газоразрядные, вакуумные приборы, а также конденсаторы и резисторы.

Защитой аппаратуры от ЭМИ служат специальные устройства, подобные тем, которые применяются для защиты от грозовых разрядов.

Таким образом, ядерное оружие воздействует на людей, сельскохозяйственных животных, живую и неживую природу, и созданные человеком объекты через свои поражающие факторы, проявление которых связано с рядом специфических особенностей.

1. Зоны радиоактивного заражения местности

Очагом ядерного поражения называется территория, подвергшаяся воздействию поражающих факторов ядерного оружия, в результате чего на ней произошли разрушения зданий и сооружений, пожары, радиоактивное заражение местности и массовое поражение людей и сельскохозяйственных животных.

Размеры очага ядерного поражения зависят от мощности боеприпаса, вида взрыва, рельефа местности, характера застройки и метеоусловий. Контуров, четко выраженных на местности, очаг ядерного поражения не имеет, поэтому за его наружную границу условно принята изобара с давлением 10 кПа.

Для прогнозирования возможного характера поражения людей и разрушения сооружений очаг ядерного поражения представляется в виде четырех зон разрушений

§ полных;

§ сильных;

§ средних;

§ слабых.

В каждой точке внешней границы зоны полных разрушений избыточное давление во фронте ударной волны составляет 50 кПа. Чем ближе к центру взрыва, тем оно больше, где достигает 10⁶ МПа.

В этой зоне полностью разрушаются жилые и промышленные здания, противорадиационные укрытия и некоторые убежища, расположенные ближе к центру взрыва. Частично повреждаются заглубленные коммунальные и энергетические сети. В результате разрушения зданий в населенных пунктах образуются сплошные завалы. Входы и выходы встроенных убежищ также могут оказаться заваленными. Пожары в зоне полных разрушений не возникают, так как горящие конструкции зданий и обломки деревьев далеко разбрасываются, засыпаются и в таких условиях только тлеют.

Сразу после взрыва в этой зоне действует проникающая радиация, а в последующем – РЗМ.

В зоне сильных разрушений избыточное давление составляет 50 - 30 кПа. Здания и сооружения сильно разрушаются, но убежища, а также заглубленные коммунальные и энергетические сети, сохраняются. Сохраняется и большинство противорадиационных укрытий подвального типа. Повсюду образуются сплошные и местные завалы.

Световое излучение в этой зоне вызывает сплошные и массовые пожары. Действует в ней и РЗМ.

В зоне средних разрушений избыточное давление во фронте ударной волны наблюдается в пределах 30-20 кПа. В этой зоне здания получают средние разрушения, а убежища и большая часть противорадиационных укрытий полностью сохраняются. Образуются местные завалы. От светового излучения возникают массовые пожары. На местности возникает радиоактивное заражение.

В зоне слабых разрушений избыточное давление составляет 20 - 10 кПа. В этой зоне здания получают слабые повреждения, в результате чего возможно образование отдельных завалов. От светового излучения возникают отдельные пожары. Образуется радиоактивное заражение местности.

Во всех зонах очага ядерного поражения действие различных поражающих факторов в той или иной степени сочетается, что приводит к комплексному поражению людей, однако основное поражение все же определяется ударной волной.

Радиусы зон очага ядерного поражения при наземных взрывах различной мощности представлены в табл.5.

За пределами зоны слабых разрушений ударная волна практически безопасна для незащищенного человека, но остается возможность косвенного поражения различными предметами, осколками стекла, шифера и тому подобным.

Таблица 5 - Радиусы зон очага ядерного поражения

Мощность боеприпаса, кт	Радиусы зон разрушения, км
полных	сильных	средних	слабых
	1,1	1,45	1,85	3,2
	1,9	2,5	3,2	5,2
	2,7	3,6	4,6	7,4
	4,2	5,4	7,0	11,1

Радиоактивное заражение местности возникает при наземных взрывах, как в очаге ядерного поражения, так и за его пределами.

Радиоактивное облако, образовавшееся от наземного взрыва, движется по направлению ветра. Из него на поверхность земли постепенно выпадают радиоактивные частицы – сначала более тяжелые, а затем остальные. При этом на поверхности земли образуется радиоактивный след, невидимый невооруженным глазом.

Он представляет собой полосу, напоминающую эллипс. Линия, соединяющая точки следа с наиболее высоким уровнем радиации, называется осью следа. Радиоактивный след характеризуется длиной и шириной. Отношение длины к ширине колеблется в зависимости от скорости ветра - от 7/1 до 10/1. Непосредственные размеры следа зависят от мощности взрыва, скорости ветра на различных высотах, метеоусловий и рельефа местности. Существенное влияние на распространение радиоактивного облака оказывает лес, задерживающий продвижение РВ в низких слоях атмосферы. При частой смене направления и скорости ветра радиоактивный след может иметь весьма сложную конфигурацию.

Район заражения характеризуют дозы излучения и уровни радиации. Эти показатели рассмотрены выше. Очень информативен так же такой показатель, как доза радиации, которую можно получить в некоторой точке открытой местности, находясь в ней до полного распада радиоактивных веществ (доза до полного распада - Д_∞).

Плотность выпадения радиоактивных частиц больше вблизи эпицентра взрыва и постепенно снижается по мере удаления от него и от оси следа. Для учета этого обстоятельства след радиоактивного облака условно делится на четыре зоны (табл.6):

· умеренного заражения (А);

· сильного заражения (Б);

· опасного заражения (В);

· чрезвычайно опасного заражения (Г).

 

Таблица 6 - Характеристика зон РЗМ

Зона	Уровень радиации, Р/ч	Доза за сутки, Р	Доза до полного распада, Р
А	8-80	20-200	40-400
Б	80-240	200-600	400-1200
В	240-800	600-2000	1200-4000
Г	> 800	> 2000	> 4000

 

Границы зон радиоактивного заражения местности на схемах и топографических картах обозначаются определенными цветами: зона А – синим, зона Б – зеленым, зона В – коричневым, зона Г – черным.

Фактические размеры следа зависят от мощности взрыва, скорости ветра на различных высотах, рельефа местности, характера застройки и т.п. Существенное влияние на распространение РВ оказывает лес, задерживающий их в низких слоях атмосферы, а также наличие посевов или сплошной травы.

Реальная метеорологическая обстановка может сопровождаться частой сменой направления и скорости ветра. Поэтому радиоактивный след способен многократно изменяться и принимать сложную форму. В этом случае без должной коррекции модель РЗМ не обеспечивает нужную для практики точность прогнозирования.

Некоторое представление о возможном распространении радиоактивных осадков на открытой степной местности можно получить из данных табл.7.

Таблица 7 - Размер зон радиоактивного заражения местности

Мощность взрыва, кт	Длина зон РЗМ (км) при скорости среднего по высоте ветра 75 км/ч
Зона А	Зона Б	Зона В	Зона Г
		9,4	2,6	0,5
				4,3

Виды ядерных аварий

«Мирный атом» – это условное название. Его употребляют применительно к объектам, использующим в своей деятельности ядерные реакции или ядерные материалы, но без осуществления ядерных взрывов, свойственных военным действиям. Тем не менее, в результате аварий или некоторых несанкционированных действий указанные объекты могут представлять существенную опасность, поэтому об их существовании и сопутствующих опасностях населению следует знать. К таким объектам принято относить, прежде всего:

· атомные электростанции (АЭС). Первая в мире АЭС была построена в СССР в городе Обнинск (Курская область). В настоящее время сотни АЭС эксплуатируются в 26 странах мира, а РФ действует 31 реактор;

· предприятия по переработке ядерного топлива и ядерных отходов. Основным из них в РФ является производственное объединение «Маяк» в Челябинской области;

· научно-исследовательские институты, использующие установки, работающие на ядерном топливе;

· корабли надводного и подводного флота с ядерными энергетическими установками. Всего в СССР были построены 9 атомных ледоколов, 1 лихтеровоз (судно для перевозки стандартных контейнеров с различными грузами), 5 надводных кораблей и около 250 подводных лодок;

· космические аппараты с ядерными источниками питания;

· транспортные средства для перевозки РВ.

Только в Москве, по свидетельству мэра Ю.М. Лужкова, располагаются более 2000 различных ядерных объектов.

Под авариями (инцидентами) на ядерных объектах понимают:

· ядерный взрыв. К счастью, таких аварий до настоящего времени не было. Более того, специалисты утверждают, что ядерные взрывы на подобных объектах вообще невозможны в силу технических особенностей реакторов;

· тепловой взрыв. Это разрушение активной зоны реактора, при котором некоторое количество продуктов ядерного деления попадает во внешнюю среду. Такой исход является крайне опасным;

· разгерметизация неуправляемых реакторов, например, недоступного аварийного энергоблока Чернобыльской АЭС или затонувших подводных лодок (американская «Трешер», советская - «Ленинский комсомолец»), находящихся на большой глубине;

· рассеивание РВ при транспортировании, например, из-за неполной герметичности контейнеров;

· активизация утраченных ЯБП. Эти боеприпасы, конечно же, не относятся к «мирному» атому, но ещё более опасны, чем ЯБП, состоящие на вооружении, так как их состояние не контролируется. Например, и ныне две термоядерные бомбы лежат на дне Атлантического океана вблизи города Кейп-Мей (США). Они сброшены американским бомбардировщиком в связи с неполадками в двигателях. Еще две таких же бомбы американцы в аварийном порядке «захоронили» в акватории Тихого океана.

Первая крупная авария случилась в 1957 году в Англии (Уиндскейл). Там из-за пожара во время профилактических работ на АЭС были повреждены тепловыделяющие элементы. В атмосферу попали РВ. Образовавшееся облако достигло Норвегии, а другая его часть – Австрии. Последствия аварии скрывались в течение 30 лет.

Вторая крупная авария произошла в 1979 году на АЭС в США (Гаррисберг). В результате этого почти 10 т РВ были выброшены в атмосферу, обусловив заражение значительной территории США и Канады.

Третьей и самой крупной по своим последствиям оказалась авария на АЭС в городе Чернобыль (Советская Украина, 1986 г.). В результате недопустимо быстрого вывода на профилактический режим одного из реакторов система его охлаждения не справилась с отводом теплового потока. Дежурный персонал АЭС не сумел предотвратить тепловой взрыв, который разрушил реактор, и РВ в течение длительного времени вырывались наружу. Заражению подверглись территории Белоруссии, Украины, России, Польши и стран скандинавского полуострова. При этом в ближней зоне (до 80 км) заражение продолжалось в течение 4…5 суток, а в дальней зоне – примерно 14 суток. Всего заражению подверглось более 17 млн. человек. Из них в зонах жесткого РЗМ проживало более 1 млн. человек.

На ликвидацию последствий Чернобыльской АЭС за 15 лет потрачено 20 млрд. долларов США. Общее количество задействованных в этот период людей составило 227 тыс. человек. При аварии сразу погибли 28 человек (полученная ими доза составила 6…13 Гр). В дальнейшем умирали от последствий лучевой болезни по 1 человеку ежегодно. На сегодняшний день погибли 43 человека. Заболевших острой лучевой болезнью – 134 чел. Диагноз «рак щитовидной железы» поставлен 2000 человек (болезнь хорошо поддается лечению).

Всего за 50 лет атомной эпохи в нашей стране заболели острой лучевой болезнью 344 человека (включая подводников), умер – 71, неблагоприятные симптомы выявлены у 568 человек (из них 434 – чернобыльцы).

И всё же по реальному воздействию на среду обитания человека атомная промышленность находится на 20-м месте среди остальных отраслей промышленности. Конечно же, при отсутствии аварий.

В штатном режиме любая АЭС выбрасывает лишь небольшое количество радиоактивных газов, из которых только йод принимает участие в жизненном цикле человека. Годовая доза допустимого облучения людей, живущих вблизи АЭС (1…5 мбэр/год), сравнима с дозой от рентгеновского снимка зубов, что почти в 10 меньше дозы облучения телезрителя (48 мбэр/год) и в 20 раз меньше дозы от среднего естественного фона у поверхности земли. Даже риск заболеть раком от обычных сигарет (в них обязательно присутствуют РВ) в 100 раз выше, чем из-за облучения от недалеко расположенной АЭС.

Деятельность АЭС в штатном режиме более всего опасна не облучением населения, а выбросом в атмосферу изотопов криптона-90. Он сильно электризует атмосферу, вследствие чего количество гроз на планете за последние годы выросло почти в 100 раз. А это - уже совсем иной климат и совершенно другие условия жизни, не очень благоприятные для людей.

Характерные особенности РЗМ, образовавшегося в результате аварий на объектах с «мирным» атомом (то есть, без ядерного взрыва!).

1) Снижение уровня радиации происходит значительно медленнее, чем на следе ЯВ. Местность заражается на много лет и даже – десятков лет. Ведь в составе этих выбросов очень мало короткоживущих изотопов, которые, распадаясь, обеспечивают спад радиации после ядерного взрыва. Основная же доля РВ в таких случаях приходится на долгоживущие изотопы. Например, период полураспада радионуклидов цезия и стронция составляет 30 лет (табл. 10).

Таблица 8 - Периоды полураспада некоторых радиоактивных веществ

Изотоп и его обозначение	Период полураспада
Уран 238 U	4,5 млрд. лет
Уран 235 U	891 млн. лет
Плутоний 239 Pu	24 000 лет
Радий 88 Ra	1 600 лет
Цезий 137 Cs	32 года
Стронций 90 Sr	27,7 лет
Кобальт 60 Co	5,3 года
Йод 131 J	8 суток
Бром 35 Br	15 секунд

2) Заражение местности происходит не в виде эллипсов, характерных для ЯВ, а пятнами разной конфигурации и размера. Основной причиной этого является небольшая высота выбросов, на которой ветер, переносящий РВ, часто меняет направление и скорость. Влияет и рельеф местности. Так, часть РВ надолго задерживается в оврагах, низинах, в лесу.

3) Выпадение РВ при авариях происходит, как правило, на небольшой территории, так как переносятся они, в основном, в приземном слое атмосферы (в отличие от ЯВ, когда существенная часть РВ попадает в тропосферу, стратосферу, обусловливая глобальное заражение территорий).

При некоторых авариях РВ всё же могут распространяться на значительные территории. Наиболее вероятно это при тепловых взрывах на АЭС, когда РВ в виде пара и аэрозоля увлекаются на большую высоту восходящими потоками горячего воздуха. Причиной подобного заражения стала авария на Чернобыльской АЭС.

4) Главную опасность для людей и животных после ядерных аварий представляет внутреннее заражение, а не внешнее, как бывает после наземных ядерных взрывов.

Это связано с тем, что после аварии на объектах с «мирным» атомом в составе РВ присутствует большое количество долгоживущих радионуклидов, которые при длительном проживании на РЗМ людей с большой вероятностью попадают в организм через дыхательные пути, с пищей и водой даже при соблюдении строгих мер предосторожности.

4.Меры первой помощи в зоне поражения.

Из-за опасности получения радиоактивного поражения нель­зя приступить к оказанию первой медицинской помощи воен­нослужащим при наличии на местности высоких уровней ра­диации. В этих условиях большое значение имеет оказание са­мо- и взаимопомощи, строго соблюдая правила поведения на зараженной территории. При этих условиях используют АИ.

Первая медицинская помощь при поражении ОВ заключа­ется в проведении следующих неотложных мероприятий. Неза­висимо от вида примененного ОВ на пораженного, прежде всего, следует немедленно надеть противогаз или заменить повреж­денный противогаз исправным. Это обеспечит прекращение дальнейшего поступления ОВ в организм через органы дыха­ния, а также защитит от ОВ глаза, кожу лица и частично кожу головы.

Если пораженный находится в зоне непосредственного применения ОВ, когда на лицо попадают мельчайшие капельки ОВ, необходимо вначале обработать кожу лица жидкостью из ИПП и только после этого надеть противогаз.

Последующие мероприятия первой медицинской помощи проводятся в зависимости от вида примененного ОВ.

При поражении ФОБ вслед за надеванием противогаза тяжелопораженному вводят внутримышечно или подкожно с помощью шприц-тюбика две дозы антидота от ФОБ, поражен­ному средней тяжести – одну дозу. Легкопораженному дают под язык две таблетки антидота из индивидуальной аптечки (пенал красного цвета, гнездо № 2) до надевания противогаза или вводят из шприц-тюбика дозу антидота.

Потом проводят частичную санитарную обработку открытых участков кожи жидкостью из ИПП. Если противогаз надет, следует вскрыть пакет, обильно смочить тампон и протереть открытые участки кожи шеи и рук, края воротника и манжет, прилегающие к коже, а также лицевую часть противогаза.

Если противогаз не надет, необходимо плотно закрыть глаза, быстро протереть кожу лица и шеи тампоном, смоченным де­газатором. Не открывая глаз, сухим тампоном протереть кожу вокруг них и надеть противогаз. Затем снова смочить тампон и протереть им кисти рук, края воротника и манжет, прилега­ющие к коже. При обработке жидкостью пакета кожи лица необходимо беречь глаза.

В случае необходимости проводят искусственное дыхание при наличии условий, что местность не заражена. Затем всех пораженных эвакуируют из очага химического поражения в лечебные учреждения.

При поражении ОВ кожно-нарывного действия вслед за на­деванием противогаза проводят частичную санитарную обра­ботку открытых участков кожи жидкостью из ИПП и эвакуиру­ют всех пораженных в лечебные учреждения.

При поражении ОВ общеядовитого действия после немед­ленного надевания противогаза пораженному дают вдыхать антидот (раздавливают ампулу с противоядием и закладывают ее под маску противогаза). При остановке дыхания проводят искусственное дыхание. Срочно выносят и вывозят пораженных из зараженной зоны.

После надевания противогаза всех, кто был в зоне пораже­ния ОВ удушающего действия, обязательно выносят или вы­возят в ближайшее лечебное учреждение. В прохладное время года пораженных следует тепло укрыть и согреть. После вы­носа из зараженной зоны пораженным необходимо предоста­вить полный покой и облегчить дыхание (расстегнуть воротники и одежду, а если возможно, снять ее). При поражении удуша­ющими ОВ искусственное дыхание запрещается!

При отравлении психотропными ОВ первая медицинская помощь заключается в надевании противогаза, проведении час­тичной санитарной обработки открытых участков кожи и эва­куации пораженных в ПМП, а затем в госпиталь. При попада­нии ОВ в желудок с водой или пищей проводят беззондовое промывание желудка. В случае появления в ходе эвакуации у пораженного двигательного возбуждения или агрессивных дей­ствий, представляющих опасность для него самого или окру­жающих, его фиксируют к носилкам.

При поражении слезоточивыми и раздражающими ОВ пострадавшим следует надеть противогазы и вынести из зоны поражения. Для снятия раздражения промывают глаза и прополаскивают рот чистой водой. При тяжелых поражениях раз­дражающими ОВ применяют антидот.

Санитарная обработка и дегазация. В целях предупрежде­ния или ослабления поражения ОВ проводят санитарную об­работку людей, дегазацию одежды, средств защиты и снаря­жения, которые могут выполняться частично или в полном объеме.

Частичная санитарная обработка и частичная дегазация проводятся в очагах поражения или сразу же после выхода из них, если нет возможности провести полную санитарную обра­ботку. Порядок проведения частичной санитарной обработки открытых участков кожи рассматривался выше. Добавим, что яри этой обработке следует снять верхнюю одежду и, встав спиной против ветра, вытряхнуть ее. Затем развесить одежду итщательно вычистить или выбить ее. Обувь обмыть водой или протереть мокрой тряпкой. Обмыть чистой водой открытые участки рук и шеи, лицевую часть противогаза, а затем снять противогаз, тщательно вымыть лицо, прополоскать рот и горло. Зимой одежду и обувь можно протереть чистым снегом.

Если нет ИПП, то обезвредить капельно-жидкие ОВ можно бытовыми химическими средствами. Так, для обработки кожи взрослого человека можно заблаговременно подготовить 1 л 3%-ной перекиси водорода и 30 г едкого натра, которые смеши­вают непосредственно перед использованием. Едкий натр мож­но заменить силикатным клеем (150 г на 1 л 3%-ной перекиси водорода). Способ применения растворов такой же, как и жид­кости из ИПП. При пользовании сухим едким натром необхо­димо следить, чтобы он не попал в глаза и на кожу.

Для проведения санитарной (частичной) обработки при за­ражении бактериальными средствами необходимо обтереть де­зинфицирующими средствами открытые участки тела, а если есть возможность, обмыть их теплой водой с мылом.

При одновременном заражении (загрязнении) радиоактив­ными, отравляющими веществами и бактериальными средства­ми обезвреживаются в первую очередь ОВ, а затем бактери­альные средства и радиоактивные вещества.

Полная санитарная обработка заключается в тщательном обмывании всего тела теплой водой и мылом. Цель полной санитарной обработки – удаление с кожного покрова продук­тов взаимодействия ОВ с дегазирующими веществами и избыт­ка дегазирующих веществ. При этом кожные и волосяные покровы вначале обрабатывают дегазирующими растворами, а затем тщательно моют теплой водой с мылом.

Одновременно с полной санитарной обработкой осущест­вляется полная дегазация одежды, средств защиты и снаря­жения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1.Федеральный закон Российской Федерации от 28 декабря 2010 г. N 390-ФЗ "О безопасности" От 29 декабря 2010 г.

2.ГОСТ Р 22.0.02-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Термины и определения основных понятий.

3.ГОСТ Р 22.3.03-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Защита населения. Основные положения.

4.ГОСТ Р 22.0.05.-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.

5.ГОСТ Р 22.0.03.-95Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Природные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.

6. Постановление правительства РФ от 13 сентября 1996 г. № 1094 О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Дополнительная:

· Н.С. Николаев «Гражданская оборона на объектах АПК», Москва ВО Агропромиздат, 1990г., с.352

· А.И.Вовк Безопасность жизнедеятельности населения в ЧС. Саратов, 2004г 1 часть с.124

· А.И.Вовк Безопасность жизнедеятельности населения в ЧС. Саратов, 2004г 2 часть с.116

· А.И. Вовк Защита населения в ЧС. Саратов, 2008г. С.184