1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЛЮДЕЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОБЪЕКТЫ
Ядерным называется оружие, поражающее действие которого обусловлено энергией, выделяющейся при ядерных реакциях деления и синтеза. Оно является самым мощным видом оружия массового поражения. Ядерное оружие предназначено для массового поражения людей, уничтожения или разрушения административных и промышленных центров, различных объектов, сооружений и техники.
Рис.1 Состав современных средств поражения
Поражающее действие ядерного взрыва зависит от мощности боеприпаса, вида
взрыва, типа ядерного заряда. Мощность ядерного боеприпаса характеризуется тротиловым эквивалентом. Единица ее измерения – т, кт, Мт.
Рассмотрим поражающие факторы наземного ядерного взрыва и их воздействие на человека, промышленные объекты и т.д.
Поражающими факторами наземного ядерного взрыва являются:
- воздушная ударная волна (50%);
- световое излучение (35%);
- проникающая радиация (4%);
- радиоактивное заражение (10%);
- электромагнитный импульс (1%).
Дадим краткую характеристику поражающих факторов ЯВ /1,2,4,15/.
1.1. Воздушная ударная волна – это зона сжатого воздуха, распространяющаяся от центра взрыва. Ее источник – высокое давление и температура в точке взрыва. Основные параметры ударной волны, определяющие ее поражающее действие:
- избыточное давление во фронте ударной волны, Рф, Па (кгс/см2);
- скоростной напор, Рск, Па (кгс/см2).
Скоростной напор Рск – это динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха, движущимся за фронтом ударной волны. Метательное действие скоростного напора воздуха заметно сказывается в зоне с избыточным давлением более 50 кПа, где скорость перемещения воздуха более 100 м/с. При давлениях менее 50 кПа влияние Рск быстро падает.
- время действия ударной волны tC (при q = 20 кт -tC = 0,6 с, при q = 1 Мт – tC = 3 с).
При воздействии на людей ударная волна вызывает различные по степени тяжести поражения (травмы):
- прямые – от избыточного давления и скоростного напора;
- косвенные – от ударов обломками ограждающих конструкций, осколков стекла и т.д.
- легкие при Рф = 20-40 кПа (0,2-0,4 кгс/см2), (вывихи, ушибы);
- средние при Рф = 40-60 кПа (0,4-0,6 кгс/см2), (контузии, кровь из носа и ушей);
- тяжелые при Рф 60 кПа (тяжелые контузии, повреждения слуха и внутренних органов, потеря сознания, переломы);
- смертельные при Рф 100 кПа.
Рис 2. Зоны разрушения
Характер разрушений промышленных зданий в зависимости от нагрузки, создаваемой ударной волной:
- полные разрушения при Рф 50 кПа (разрушение всех элементов конструкции зданий);
- сильные разрушения при Рф 30-50 кПа (обрушение 50% конструкций зданий);
- средние разрушения при Рф = 20-30 кПа (трещины в несущих элементах конструкций, обрушение отдельных участков стен);
- слабые разрушения при Рф 10-20 кПа (повреждения окон, дверей, легких перегородок).
1.2. Световое излучение. Под световым излучением ядерного взрыва понимается электромагнитное излучение, включающее в себя ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра.
Световое излучение ЯВ поражает людей, воздействует на здания, сооружения, технику и леса, вызывая пожары.
Основным параметром, характеризующим поражающее действие светового излучения, является световой импульс (Uсв).
При воздействии на людей световое излучение вызывает ожоги тела.
Uсв – это количество световой энергии, падающей на 1 м2 площади, перпендикулярной к направлению излучения за все время свечения огненного шара. Единица измерения Uсв – Дж/м2; 1 кал/см2 = 40 кДж/м2. Величина Uсв зависит от интенсивности и продолжительности излучения. Продолжительность в свою очередь зависит от мощности боеприпаса: при q = 20 кт – 3 с; q = 1 Мт – 10 с; q = 10 Мт – 23 с.
На величину Uсв также влияют вид взрыва и прозрачность атмосферы.
При воздействии на людей световое излучение вызывает ожоги тела:
- 1 степени при Uсв = 80-160 кДж/м2 (покраснение, припухлость кожных покровов);
- 2 степени при Uсв = 160-400 кДж/м2 (образование пузырей);
- 3 степени при Uсв = 400-600 кДж/м2 (омертвление кожи и мышечных тканей);
- 4 степени при Uсв 600 кДж/м2 (обугливание кожи, тканей, возможна как временная, так и полная потеря зрения и т.д.).
Большую опасность для людей в очаге ядерного поражения представляют пожары. В г. Хиросиме и г. Нагасаки ожоги от пожаров составили 7080%. 6 августа 1945 г. в г. Хиросиме огневой шторм продолжался 6 ч, сгорело около 60 тысяч домов, высота пламени достигала 7 км, скорость ветра в зоне огневого шторма – VВ = 5060 км/ч.
Распределение пожаров в зонах разрушений ОП:
- в зоне полных разрушений (Рф 50 кПа) – наблюдается тление в завалах;
- в зонах сильных и средних разрушений (Рф = 50-20 кПа) - сплошные пожары, горит > 90% зданий;
- в зоне слабых разрушений (Рф = 20-10 кПа) – отдельные пожары, горит одно или несколько зданий.
При тепловом воздействии на материалы световое излучение вызывает их воспламенение, обугливание и оплавление, что приводит к выходу из строя оборудования и технических средств.
1.3. Проникающая радиация – это поток γ- и нейтронных излучений в окружающую
среду из зоны ЯВ в течение первых 15-20 с после взрыва, радиус 35 км,
-излучение составляет основную часть проникающей радиации. Нейтронное (n) излучение имеет место лишь в момент взрыва и после взрыва до 10 с.
В практической дозиметрии основным параметром, характеризующим поражающее действие на людей проникающей радиации, является доза излучения.
Проникающая радиация, распространяясь в среде, ионизирует ее атомы, а при прохождении через живую ткань – атомы и молекулы, входящие в состав клеток. Это приводит к нарушению нормального обмена веществ, изменению характера жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма или к генетическим (наследственным) изменениям. В результате такого воздействия возникает лучевая болезнь(табл. 1).
При однократном внешнем общем облучении человека в зависимости от поглощенной дозы излучения (Dп) различают 4 степени лучевой болезни (20, 4-6, 8, 23).
Таблица 1
Дозы однократного внешнего облучения, вызывающие лучевую болезнь у человека
|
