Лекция 3. Чрезвычайные ситуации военного времени

К чрезвычайным ситуациям военного времени относят ситуации, возникающие в результате применения ядерного, химического и биологического оружия, обычных средств поражения.

 

Чрезвычайные ситуации, связанные с применением ядерного оружия

 

Ядерным называется оружие, поражающее действие которого основано на энергии, выделяющейся при ядерных реакциях (цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых нуклидов урана или плутония или при термоядерных реакциях синтеза ядер тяжелых изотопов водорода — дейтерия и трития).

Ядерное оружие предназначено для массового поражения людей, уничтожения или разрушения административных или промышленных центров, различных объектов, сооружений и техники.

Ядерными боеприпасами (ЯБП) снаряжаются различные средства нападения – бомбы, ракеты, торпеды, мины, артиллерийские снаряды.

Мощность ЯБП определяют количеством высвобождающейся при его взрыве энергии (тротиловым эквивалентом, q, т.е. массой тротила, энергия взрыва которого эквивалентна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса), измеряемой в тоннах, килотоннах, мегатоннах (т, кт, Мт).

По мощности ЯБП делят:

сверхмалые – менее 1 кт;

малые – от 1 до 15 кт;

средние – от 15 до 100 кт;

крупные – от 100 кт до 1 Мт;

сверхкрупные – свыше 1 Мт;

нейтронные боеприпасы – мощностью 0,5..2 кт.

В зависимости от задач, решаемых с применением ядерного оружия, вида и места нахождения поражаемых объектов, ядерные взрывы (ЯВ) разделяют на:

высотные – взрыв производится на высоте более 15 км;

воздушные – светящая область взрыва не касается поверхности земли;

наземные (надводные) – светящая область касается поверхности земли (воды);

подземные (подводные) – произведенные на глубине до 1 км.

Наиболее характерными видами ядерных взрывов являются наземный и воздушный. Наземные взрывы применяют для разрушения сооружений большой прочности, а также в тех случаях, когда необходимо создать сильное радиоактивное заражение местности. Воздушные взрывы применяют для разрушения малопрочных сооружений, поражения людей и техники на больших площадях или когда сильное радиоактивное заражение недопустимо.

Огромное количество энергии, высвобождающейся при ядерном взрыве, расходуется на образование поражающих факторов: ударной воздушной волны (УВВ), светового излучения (СИ), проникающей радиации (ПР), радиоактивного заражения местности (РЗМ) и электромагнитного импульса (ЭМИ).

Распределение энергии между поражающими факторами ядерного взрыва зависит от вида взрыва и условий, в которых он произведен. Распределение энергии для воздушного ядерного взрыва представлено в табл. 1.

 

Таблица 1-Распределение энергии для воздушного ядерного взрыва.

 

Наименование поражающего фактора	Расходуемая энергия, %
в ядерном БП	в нейтронном БП
Ударная воздушная волна	50-55	40-7
Световое излучение	30-35	25-8
Проникающая радиация	5-10	30-80
РЗ местности		до 5
ЭММИ		-

 

Ударная воздушная волна

 

Ударная воздушная волна, как видно из данных табл. 1, наиболее мощный поражающий фактор ЯВ. Ударная воздушная волна образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, что приводит к наличию здесь огромного давления (до 10⁵ млрд. Па).

Обладая большим запасом энергии УВВ способна наносить поражения людям, разрушать различные сооружения и объекты на значительных расстояниях от места взрыва (их характеристики рассмотрены ранее).

Возде йствие УВВ на человека может быть косвенным (вторичный поражающий фактор (ВПФ)) или непосредственным. Наибольшее количество пострадавших – жертвы косвенного воздействия УВВ. Скоростной напор воздуха, обусловливающий летательное действие УВВ, может отбросить человека на значительные расстояния и причинить ему повреждения при ударе о землю или препятствия.

При непосредственном поражении УВВ наносит людям крайне тяжелые, тяжелые, средние или легкие травмы.

Т ерриторию, в пределах которой в результате воздействия поражающих факторов ЯВ, в т.ч. вторичных, произошли массовые поражения людей, с/х животных и растений, разрушения и повреждения зданий и сооружений называется очагом ядерного поражения (ОчЯП)

В целях заблаговременного планирования мероприятий по устойчивости ОЭ при применении ЯО производится прогнозирование ОчЯП и их зонирование. В качестве критерия для определения границ ОчЯП и зон разрушений принято избыточное давление во фронте ударной волны, Р_ф. Граница ОчЯП условно ограничена радиусом (линией на местности) с избыточным давлением во фронте ударной волны 10 кПа (0,1 кгс/см ).

По характеру разрушений зданий и сооружений ОчЯП условно делят на четыре зоны разрушений: полных (R₁), сильных (R₂–R₁), средних (R₂–R₁) и слабых (R₄–R₃).

 

Рис. 1 Зоны очага ядерного поражения

 

На распространение УВВ заметное влияние оказывают метеорологические условия и характер местности, что учитывается при разработке способов защиты от поражающего действия УВВ.

Надежной защитой от УВВ являются убежища, при их отсутствии используются противорадиационные укрытия (ПРУ), рельеф местности и подземные выработки.

Световое излучение

 

Световое излучение – это электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частях спектра электромагнитных волн. Его источником является светящаяся область ядерного взрыва («огненный шар»), состоящая из смеси раскаленных продуктов взрыва с воздухом

Продолжительность свечения равна:

,

где Т_св дается в секундах, а q – в килотоннах (кт).

Основным параметром, определяющим поражающее воздействие СИ, является световой импульс (I­_{с и}). СИ, воздействуя на людей, вызывает ожоги тела, глаз и временное ослепление. Ожоги глазного дна возможны только при непосредственном взгляде на взрыв. Временное ослепление, как обратимое нарушение зрения, возникает при внезапном изменении яркости, ночью носит массовый характер.

Поражающее воздействие СИ на различные объекты приводит к многочисленным пожарам и взрывам в результате повреждения газовых коммуникаций и повреждений в электросетях и т. д.

Для планирования мероприятий по повышению противопожарной устойчивости промышленных объектов производится заблаговременно выявление и оценка пожарной обстановки.

При прогнозировании пожарной обстановки в ОчЯП выделяют три зоны пожаров: пожары в завалах, сплошные пожары и отдельные пожары.

Зона пожаров в завалах – охватывает зону полных и часть зоны сильных разрушений ОчЯП.

Зона характеризуется продолжительным горением в завалах с выделением продуктов неполного сгорания и токсичных веществ, а также сильным задымлением. Вследствие этого возникает опасность поражения людей в сохранившихся убежищах и участвующих в проведении АСДНР.

Зона сплошных пожаров – охватывает большую часть зоны сильных разрушений, всю зону средних (при наземном взрыве только часть ее) и часть зоны слабых разрушений ОчЯП (при воздушном взрыве). Пожары возникают более чем в 50% зданий и сооружений и в течение 1–2 ч. огонь распространяется на остальные здания. Превращение отдельных пожаров в сплошные зависит от степени огнестойкости зданий и сооружений, категории пожарной опасности производства и плотности застройки.

Зона отдельных пожаров – охватывает часть зоны средних разрушений (при наземном взрыве), всю зону слабых разрушений (при воздушном взрыве часть ее) и распространяется за пределы ОчЯП. Пожары возникают в отдельных зданиях и сооружениях. Тушение их обычно не представляет трудности и при отсутствии радиоактивного заражения возможно непосредственно после взрыва.

Воздействие СИ резко снижается при своевременном оповещении людей, использовании ими защитных сооружений, индивидуальных средств защиты (защитной одежды, очков).

Проникающая радиация

 

Проникающей радиацией ЯВ представляет собой поток γ-лучей и нейтронов, испускаемых из зоны и облака ЯВ. Оно действует в течение 10..20" с момента взрыва. Источниками ПР является цепная ядерная реакция и радиоактивный распад продуктов ЯВ.

Гамма-лучи и нейтроны, распространяясь в любой среде, ионизируют ее атомы. Под действием нейтронов атомы среды превращаются в радиоактивные, т.е. образуется наведенная активность.

В результате ионизации атомов, входящих в состав живого организма, нарушаются процессы жизнедеятельности клеток и органов, что приводит к заболеванию лучевой болезнью. ПР вызывает потемнение стекол оптических приборов, засвечивает светочувствительную аппаратуру, особенно содержащую проводниковые элементы.

При прохождении через различные материалы в окружающей среде интенсивность потока γ-лучей и нейтронов ослабляется. Способность того или иного материала ослаблять γ-излучение и нейтроны принято характеризовать слоем половинного ослабления, т.е. толщиной слоя материала, который уменьшает излучение в 2 раза. Их значения для некоторых материалов приведены в табл. 2.

Зная слой половинного ослабления, можно рассчитать коэффициент ослабления перекрытия того или иного объекта:

 

К_осл = 2^l/d,

где, l – толщина перекрытия; см, d – слой половинного ослабления, см.

 

Таблица 2-Значения слоев половинного ослабления для некоторых материалов.

 

Материал	dγ, см	dn, см
Древесина	30,5	9,7
Полиэтилен	21,8	2,7
Вода	20,4	2,7
Грунт		9,8
Кирпичная кладка
Железобетон	9,5	8,2

 

При устройстве перекрытия из нескольких слоев разных материалов:

При расчетах требуемого слоя одного или нескольких защитных материалов при заданном коэффициенте ослабления решается обратная задача.

Наибольшей эффективностью ослабления действия проникающей радиации обладают защитные сооружения гражданской обороны и специальные противорадиационные экраны. Ослабляет действие ИИ на организм человека применение различных противорадиационных препаратов.