Характер заражения местности радиоактивными веществами

Масштабы и степень РЗМ определяется в основном мощностью и видом взрыва, а также скоростью ветра в период формирования зон загрязнения. На характер и степень загрязнения местности влияют также рельеф местности, тип грунта в районе взрыва, лесные массивы и осадки.
Вид взрыва существенно влияет на масштабы и степень РЗМ. Это влияние обусловлено количеством грунта, втягиваемого в облако. При наземном и низком воздушном взрывах пылевой столб соединяется с облаком взрыва в стадии его формирования. При высоком воздушном взрыве пылевой столб догоняет облако в процессе его подъема. При одной и той же мощности с уменьшением высоты взрыва возрастает количество грунта, втягиваемого в облако взрыва, вследствие чего большая доля радиоактивных продуктов связывается с частицами грунта и выпадает на землю. Кроме того, увеличиваются размеры радиоактивных частиц. Чем больше размеры частиц, тем большую активность они несут. Наиболее сильное РЗМ происходит при наземном и подземном с выбросом грунта взрывах.
При низких воздушных взрывах создается РЗМ опасное для личного состава. При взрывах на больших высотах радиоактивное загрязнение местности существенной опасности для личного состава частей (населения) не представляет.
На радиоактивные частицы воздействует ветер, скорость и направление которого меняются с высотой и во времени. Поэтому конфигурация следа, его положение на местности, а также степень загрязнения местности зависят от параметров ветра. При небольшом изменении направления ветра с высотой на всем пути формирования следа, то есть при простых метеоусловиях, след облака будет иметь форму эллипса. Большая ось эллипса называется осью следа и представляет собой совокупность точек с максимальной степенью загрязнения местности на данном удалении от центра взрыва. В сложных метеорологических условиях, когда направление ветра с высотой может резко изменяться вплоть до поворота на 180°, возможен разрыв радиоактивного облака. При этом конфигурация следа приобретает самые различные очертания.
Продолжительность выпадения радиоактивной пыли в заданной точке на следе облака прямо пропорциональна ее удалению от центра взрыва и обратно пропорциональна скорости ветра. Кроме того, она зависит и от мощности взрыва, которая определяет высоту подъема и размеры радиоактивного облака. Продолжительность выпадения РП находится в диапазоне от нескольких минут, в начале следа радиоактивного облака, до десятков минут в средней его части.
Время начала формирования следа радиоактивного облака и продолжительность выпадения РП можно рассматривать как резервное время для принятия мер защиты. В некоторых случаях, например, на больших удаления от центра взрыва, они весьма велики. Итак, при своевременном оповещении о РЗМ имеется достаточное время, даже при внезапном выпадении РП, для принятия мер защиты.
При рассмотрении радиоактивного загрязнения местности все грунты условно делят на связные (глины, суглинки, скальные) и песчаные. Напомним, что грунтом принято называть верхний слой земной коры мощностью в несколько метров, а почвой – верхний рыхлый слой грунта (толщиной до 1–1,5 м), обладающий плодородием. Скальные грунты это монолиты твердых горных пород (граниты, базальты, песчаники). Они распространены преимущественно в горах. Песчаные, лессовые и другие мелкозернистые грунты способствуют увеличению (в 2 раза) размеров частиц и насыщенности радиоактивной пылью облака. Вследствие этого степень загрязнения на ближней части следа радиоактивного облака при взрывах, произведенных на песчаных грунтах, будет в два раза большей, чем при взрывах, произведенных на связных грунтах (глинистых, суглинистых, скальных). Сведения о характере грунта в районе взрыва можно получить при изучении топографической карты и личным осмотром местности. Глинистые и суглинистые грунты в увлажненном состоянии обладают значительной пластичностью и липкостью.
Рельеф местности практически не оказывает влияния на размеры зон РЗМ, но в ряде случаев обусловливает неравномерное загрязнение отдельных участков внутри зоны. На высотах более 100 м на прямых скатах мощность дозы излучения будет примерно в 2 раза больше, чем на обратных. Еще более значительная неравномерность загрязнения участков внутри зоны наблюдается в горной местности. На дне канав, воронок и других углублений мощность дозы излучения может быть в 1,5–2 раза меньше, чем на равнинной местности.
После сформирования зоны РЗМ в результате воздействия метеорологических факторов (ветра, дождя) происходит перераспределение радиоактивной пыли на местности. На вершинах и наветренных склонах холмов мощность дозы излучения резко уменьшается, в то время как в низинах, на опушках лесов и в густых кустарниках происходит накопление радиоактивной пыли, что значительно увеличивает интенсивность излучения.
Лесные массивы снижают степень загрязнения поверхности земли. Мощность дозы гамма-излучения в лесах в зависимости от их густоты меньше в 1,5–3 раза, чем на открытой местности, так как радиоактивная пыль в большинстве своем оседает на кронах, а излучение частично экранируется стволами деревьев. Ориентировочно на лиственных деревьях летом задерживается 15 % радиоактивных осадков, на сосне – 25 %, на ели – 60 %, на пихте – 80 %. Среднее значение кратности ослабления дозы излучения в лесных массивах равняется 2. Молодой лес (диаметр стволов 5–15 см, высота деревьев 4–6 м) и лиственный лес без лиственного покрова независимо от возраста деревьев не влияют на величину мощности дозы излучения.
В ходе турбулентного переноса облако растягивается на большие расстояния и попадает в дождевые (снеговые) облака. Капли дождя или снежинки при падении захватывают радиоактивные частицы и тем самым ускоряют их выпадение на землю. Так как частицы имеют небольшой «возраст», то активность их велика. В результате степень загрязнения местности в районе выпадения осадков может оказаться в несколько раз выше, чем в сухую погоду.
На местности, подвергшейся радиоактивному загрязнению при ядерном взрыве, выделяют два участка: район взрыва и след облака. При наземном взрыве они соединены. При воздушном низком взрыве при больших значениях скорости ветра и высоты взрыва может наблюдаться разрыв между районом взрыва с следом радиоактивного облака. В районе взрыва различают наветренную и подветренную стороны. Причиной загрязнения местности в районе взрыва являются образование наведенной активности и выседание продуктов деления. С подветренной стороны района взрыва загрязнение местности увеличено за счет наложения на след облака.
Загрязнение местности на следе неравномерно, так как крупные частицы, несущие основную долю активности, начинают выпадать с небольших высот и выпадают вблизи центра взрыва, а более мелкие на значительном удалении от него и рассеиваются на большой площади. По мере удаления от центра взрыва по направлению ветра и к боковым границам от оси следа степень радиоактивного загрязнения постепенно уменьшается.