План
проведения лекционного занятия по дисциплине «Гражданская защита»
Тема №15 «Методика оценки радиационной и химической обстановки в очагах поражения»
Занятие №15.1 «Прогнозирование радиационной и химической обстановки в очагах поражения»
Цель занятия:
1. Ознакомить обучаемых с методикой прогнозирования радиационной обстановки в очагах поражения;
2. Ознакомить обучаемых с методикой прогнозирования химической обстановки в очагах поражения.
Время проведения занятия: 90 минут.
Место проведения занятия: лекционная аудитория.
Учебная литература:
1. Гражданская оборона, Под общей редакцией Е.П.Шубина, М., Просвещение, 1991г.;
2. Гражданская оборона, В.Г.Атаманюк, Л.Г.Ширшев, Н.И.Акимов, М, Высшая школа, 1986г.;
3. Справочник по поражающему действию ядерного оружия, Часть вторая, М., Военное издательств, 1986.
Учебно-материальное обеспечение:
1. Презентация в формате «Microsoft PowerPoint»;
2. Проектор.
3. Общая организация занятия:
| Организационно-методические мероприятия и рассматриваемые учебные вопросы | Время, мин. | Действия преподавателя и методические приемы |
| 1. Вводная часть: | ||
| Проверка наличия обучаемых и их внешнего вида, объявление темы и цели занятия, учебных вопросов. | 1. Прием рапорта дежурного; 2. Проверка наличия обучаемых по журналу; 3. Доведение учебных вопросов и целей занятия; 4. Доведение литературы. | |
| 2. Основная часть: | ||
| Вопрос №1: «Методика оценки радиационной обстановки при применении противником ядерных боеприпасов». | 1. Знакомит обучаемых с методикой оценки радиационной обстановки; 2. Демонстрирует слайды презентации по данному вопросу. | |
| Вопрос №2: «Порядок нанесения прогнозируемой радиационной обстановки на карту местности». | 1. Знакомит обучаемых с порядком и правилами нанесения радиационной обстановки на карту местности; 2. Демонстрирует слайды презентации по учебному вопросу. | |
| Вопрос №3: «Методика оценки химической обстановки в очаге поражения нанесения её на карты местности». | 1. Знакомит обучаемых с порядком и правилами нанесения химической обстановки на карту местности по прогнозируемым данным. 2. Демонстрирует слайды лекций. | |
| 3. Заключительная часть: | ||
| Подведение итогов занятия; Задание на самоподготовку; Объявление темы следующего занятия. | 1. Подведение итогов занятия; 2. Задание на самоподготовку; 3. Объявление темы следующего занятия. |
Контрольные вопросы:
1. Порядок нанесения радиационной обстановки на карту местности;
2. Порядок расчета времени пребывания на загрязненной радиоактивными веществами местности;
3. Расчет зон химического заражения местности;
4. Расчет зон радиоактивного загрязнения местности.
Задание на самоподготовку:
1. Изучение учебной литературы.
2. Подготовка ответов на контрольные вопросы;
3. Подготовка к тестированию по нормативным документам и материалам лекционного занятия.
Преподаватель
капитан внутренней службы Д.А.Федосов
Вопрос №1 «Методика оценки радиационной обстановки при применении противником ядерных боеприпасов».
Радиационная обстановка складывается на территории в результате загрязнения местности и объектов расположенных на ней продуктами ядерной реакции и требует принятия мер защиты, исключающих вредное воздействие на население или способствующих уменьшению потерь среди населения и персонала сил гражданской обороны от ионизирующего излучения.
Для прогнозирования последствий применения противником ядерного оружия существует определенная методика, позволяющая определить вероятный исход нанесения ядерного удара и спланировать мероприятия по защите населения от воздействия поражающих факторов этих боеприпасов.
Из курса физики известно, что зависимость интенсивности радиоактивного распада от времени описывает закон радиоактивного распада:
Рис. 1.1. Графическая иллюстрация закона радиоактивного распада.
Другими словами число распадов dN, произошедшее за короткий интервал времени dt, пропорционально числу атомов N в образце:
(1.1)
В основы методики прогнозирования радиационной обстановки в очаге ядерного поражения положен именно закон радиоактивного распада.
Экспозиционная доза ионизирующего излучения (D) за время от t1 до t2 определяется зависимостью:
(1.2)
Величина Pв общем случае определяется выражением:
P=P0(t/t0)-n (1.3)
где P0 - уровень мощности ионизирующего излучения в рассматриваемый момент времени t0 после аварийного выброса РВ (ядерного взрыва);
Pt - уровень радиации в рассматриваемый момент времени t после аварийного выброса РВ (ядерного взрыва);
n - показатель степени, характеризующий величину спада радиации во времени и зависящий от изотопного состава радионуклидов т.е. постоянная распада (при ядерном взрыве n=1,2; при аварии на АЭС n=0,4).
Подставляем выражение 1.3 в выражение 1.2:
(1.4)
Интегрируя выражение 1.2 с учетом выражения 1.3 получаем:
(1.5)
Если в выражение 1.5 подставить P0 из выражения 1.3, то доза облучения человека при нахождении в зоне радиоактивного загрязнения составит:
(1.6)
Так как в случае ядерного взрыва, показатель степени n =1,2, то выражение 1.6 для определения дозы облучения имеет вид:
Добл = 5(P н t н- P к t к) (1.7)
Необходимо помнить, что показатель степени n =1,2 с течением времени изменяется в соответствии с данными приведенными в таблице 1.1.
Таблица 1.1.
Зависимость показателя степени n от периода времени от начала взрыва.
| Период времени | Значение показателя степени n |
| До 3 месяцев | 1,2 |
| От 3 месяцев до 2 лет | 2,28 |
| От 2 до 4 лет | 0,94 |
| От 4 до 20 лет | 0,35 |
| От 20 до 50 лет | 1,0 |
| От 50 до 100 лет | 2,0 |
С учетом коэффициента ослабления K осл, вносимого зданиями, сооружениями, выражение примет вид:
(1.8)
Экспозиционная доза гамма-излучения D∞, полученная за промежуток времени от tн до времени полного распада радиоактивных веществ, когда Рк→0, равна:
Добл = 5 P н t н (1.9)
С учетом коэффициента ослабления:
Добл = (5 P н t н)/Косл (1.10)
Для оценки физиологического состояния организма человека в результате облучения однократными дозами облучения можно пользоваться следующими сведениями:
11—50 Зв — 100% смертность в течение одной недели;
5,5—7,5 Зв — смертность почти 100%; небольшое количество людей, оставшихся в живых, выздоравливает в течение примерно 6 месяцев с возможными последствиями;
4—5 Зв — все пораженные заболевают лучевой болезнью; смертность около 50 %;
2,7—3,3 Зв — почти все пораженные заболевают лучевой болезнью; смертность 20 %;
1,8—2,2 Зв — 50 % пораженных заболевают лучевой болезнью;
1,3—1,7 Зв — 25 % пораженных заболевают лучевой болезнью;
0,8—1,2 Зв — 10 % пораженных чувствует недомогание и усталость без серьезной потери трудоспособности;
0—50 Р — отсутствие признаков поражения.
Ввиду того факта, что при прогнозировании обстановки в очаге ядерного поражения необходимо спрогнозировать начальные уровни мощности экспозиционной дозы, которые зависят от мощности боеприпаса и условий его применения, при планировании мероприятий гражданской обороны необходимо отталкиваясь от исходных данных задать начальные условия удара.
Для определения допустимой продолжительности пребывания людей на зараженной местности необходимо решить систему уравнений:
получают зависимость:
В таблице 1.2. приведены значения допустимого времени пребывания людей в очаге поражения в зависимости от времени входа в очаг и отношения поглощенной дозы к мощности дозы ИИ.
Таблица 1.2.
| Dзад·Косл. Рвх | Время, прошедшее с момента взрыва до начала облучения, ч | |||||
| 0,5 | ||||||
| Допускаемое время пребывания на местности, зараженной РВ, ч- мин | ||||||
| 0,2 | 0—15 | 0—14 | 0—13 | 0—12 | 0—12 | 0—12 |
| 0,3 | 0—22 | 0—22 | 0—20 | 0—19 | 0—19 | 0—19 |
| 0,4 | 0—42 | 0—31 | 0—26 | 0—26 | 0—25 | 0—25 |
| 0,5 | 1—02 | 0—42 | 0—35 | 0—34 | 0—32 | 0—32 |
| 0,6 | 1—26 | 0—54 | 0—44 | 0—41 | 0—39 | 0—39 |
| 0,7 | 2—05 | 1—08 | 0—52 | 0—49 | 0—47 | 0—46 |
| 0,8 | 2—56 | 1—23 | 1—02 | 0—57 | 0—54 | 0—53 |
| 0,9 | 4—09 | 1—42 | 1 — 12 | 1—05 | 1—02 | 1—00 |
| 1,0 | 5—56 | 2—03 | 1—23 | 1—14 | 1 — 10 | 1—08 |
| 2,0 | Без ограничений | 11—52 | 4—06 | 3—13 | 2—46 | 2—35 |
| 2,5 | 31—00 | 6—26 | 4—28 | 3—48 | 3—28 | |
| 3,0 | Без ограничений | 9—54 | 6—09 | 5—01 | 4—28 | |
| 4,0 | 23—43 | 11—05 | 8—12 | 6—57 | ||
| 6,0 | 193—19 | 35—35 | 19—48 | 14—43 | ||
| 10,0 | — | — | 124—00 | 59—18 |
Таблица 1.2. (продолжение)
| Dзад·Косл. Рвх | Время, прошедшее с момента взрыва до начала облучения, ч | ||||||
| Время, прошедшее с момента взрыва до начала облучения, ч | |||||||
| 8 | |||||||
| Допускаемое время пребывания на местности, зараженной РВ,... ч... мин | |||||||
| 0,2 | 0—12 | 0—12 | 0—12 | 0—12 | 0—12 | 0—12 | 0—12 |
| 0,3 | 0—19 | 0—18 | 0—18 | 0—18 | 0—18 | 0—18 | 0—18 |
| 0,4 | 0—25 | 0—25 | 0—25 | 0—25 | 0—25 | 0—24 | 0—24 |
| 0,5 | 0—32 | 0—31 | 0—31 | 0—31 | 0—31 | 0—31 | 0—30 |
| 0,6 | 0—38 | 0—38 | 0—37 | 0—37 | 0—37 | 0—37 | 0—37 |
| 0,7 | 0—45 | 0—45 | 0—44 | 0—44 | 0—44 | 0—44 | 0—43 |
| 0,8 | 0—52 | 0—51 | 0—51 | 0—51 | 0—50 | 0—50 | 0—49 |
| 0,9 | 0—59 | 0—53 | 0—57 | 0—57 | 0—57 | 0—57 | 0—55 |
| 1,0 | 1—06 | 1—05 | 1—05 | 1—04 | 1—04 | 1—03 | 1—02 |
| 2,0 | 2—29 | 2—24 | 2—20 | 2—18 | 2—16 | 2—13 | 2—06 |
| 2,5 | 3—16 | 3—08 | 3—03 | 2—59 | 2—55 | 2—51 | 2—40 |
| 3,0 | 4—10 | 3—58 | 3—49 | 3—43 | 3—38 | 3—30 | 3—14 |
| 4,0 | 6—16 | 5—50 | 5—33 | 5—19 | 5—10 | 4—58 | 4—26 |
| . 6,0 | 12—19 | 10—55 | 10—02 | 9—24 | 8—57. | 8—19 | 7—01 |
| 10,0 | 39—34 | 30—39 | 25—42 | 22—35 | 21—32 | 17—52 | 13—08 |
Допустимая поглощенная доза в каждом случае принимается исходя из особенностей проведения работ в очаге поражения, но не должна превышать 1 Гр
Учитывая необходимость нанесения прогнозируемой радиационной обстановки после взрыва ядерного боеприпаса на карту, исходными данными будут следующие:
1. координаты эпицентра взрыва;
2. направление среднего ветра;
3. скорость среднего ветра;
4. мощность применяемого боеприпаса;
5. способ применения боеприпаса.
Для расчета примерного времени выпадения радиоактивных осадков после взрыва используется выражение:
Т=R/V (1.11)
Где R – расстояние от точки взрыва боеприпаса до точки где ожидается выпадение осадков;
V – скорость среднего ветра.
Приблизительная продолжительность выпадения радиоактивных осадков определяется выражением:
Твып= R/4V=Т/4 (1.12)
Для упрощения прогнозирования обстановки в результате применения ядерного оружия принято считать, что зона радиоактивного загрязнения представляет собой эллипс. Условно зона радиоактивного загрязнения разделяется на 3 или 4 зоны в зависимости от уровней мощности дозы на границе каждой из них.
Рис. 1.2. Условное изображение зоны радиоактивного загрязнения образованной после взрыва ядерного боеприпаса.
Зона чрезвычайно опасного заражения (Г). На внешней границе зоны доза излучения – 40 Зв, в середине зоны – 100 Зв, мощность излучения через 1 час после взрыва – 8 Зв/ч;
Зона опасного заражения (В). На внешней границе зоны излучения – 12 Зв, мощность дозы излучения через 1 час – 2,4 Зв/ч;
Зона сильного заражения (Б). На внешней границе зоны излучения – 4 Зв, мощность дозы излучения через 1 час – 0,8 Зв/ч;
Зона умеренного заражения (А). На внешней границе зоны излучения – 0,4 Зв, мощность дозы излучения через 1 час – 0,08 Зв/ч.
Таблица 1.3.
Размеры зон радиоактивного заражения по следу облака при наземном ядерном взрыве (длина-ширина), км
| Мощность взрыва, Мт | Скорость среднего ветра, км/ч | Зона заражения | |||
| А | Б | В | Г | ||
| 0,1 | 115-12 | 49-6,1 | 31-4 | 18-2,2 | |
| 150-14 | 60-6,4 | 35-3,9 | 17-2 | ||
| 175-15 | 64-6,3 | 35-3,8 | 17-1,9 | ||
| 0,5 | 231-21 | 100-10 | 65-7,4 | 41-4,3 | |
| 300-25 | 125-12 | 78-7,7 | 42-4,3 | ||
| 346-27 | 140-12 | 83-7,7 | 39-4 | ||
| 309-26 | 136-13 | 89-9,5 | 55-5,7 | ||
| 402-31 | 170-15 | 109-10 | 60-5,6 | ||
| 466-34 | 192-16 | 118-10 | 61-5,6 | ||
| 538-39 | 231-19 | 149-13 | 88-7,3 | ||
| 626-43 | 262-21 | 165-13 | 91-7,5 | ||
| 650-45 | 275-23 | 180-15 | 105-8,5 | ||
| 750-50 | 310-24 | 200-16 | 107-8,4 | ||
| 772-52 | 343-27 | 225-19 | 139-11 | ||
| 920-58 | 393-29 | 253-20 | 149-10 |
Таблица 1.4
Средние значения коэффициентов ослабления радиации укрытиями
и сооружениями – Косл.
| Наименование укрытий и транспортных средств | Коэффициент ослабления, Косл. |
| Открытые щели Перекрытые щели Автомобили и автобусы Пассажирские вагоны Крытые вагоны Производственные одноэтажные здания (цехи) Производственные и административные 3-х этажные здания Жилые каменные одноэтажные дома Подвалы жилых каменных одноэтажных домов Жилые каменные многоэтажные дома: - двухэтажные: первый этаж второй этаж подвал - пятиэтажные: первый этаж второй этаж третий этаж четвёртый этаж пятый этаж подвал Жилые одноэтажные деревянные дома Подвалы жилых одноэтажных домов | 400-500 |
Для уточнения информации о зонах заражения по факту применения ядерных боеприпасов производится комплекс мероприятий разведки. По данным разведки информация наносится на карты. С использованием положений закона радиоактивного распада независимо от того известно или нет время применения боеприпаса, оно определяется и далее осуществляется разработка комплекса защитных мероприятий. Основными исходными данными для оценки радиационной обстановки являются: время ядерного взрыва, от которого произошло радиоактивное заражение, уровни радиации и время их измерения; значения коэффициентов ослабления радиации и допустимые дозы излучения; поставленная задача и срок ее выполнения. При выполнении расчетов, связанных с выявлением и оценкой радиационной обстановки, используют аналитические, графические и табличные зависимости, а также дозиметрические и расчетные линейки.
