Поражающие факторы ядерного взрыва.
Поражающее действие ядерного взрыва определяется механическим воздействием ударной волны, тепловым воздействием светового излучения, радиационным воздействием проникающей радиации, радиоактивного загрязнения и электромагнитное излучение (электромагнитный импульс) ядерного взрыва.
Ударная волна ядерного взрыва «3-5сек.» - один из основных поражающих факторов.
Воздушной ударной волной называется область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Основными параметрами ударной волны, определяющими ее поражающее действие, являются: избыточное давление во фронте ударной волны DРф, скоростной напор воздуха DРск (динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха, движущимся в волне) и время действия избыточного давления t.
Воздушная ударная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит примерно 1 км за 1,4 сек., 2 км - за 4 сек., 5 км - за 12 сек.
После того как фронт ударной волны проходит данную точку пространства, давление в ней постепенно снижается и через некоторый промежуток времени становится равным атмосферному. Образовавшийся слой сжатого воздуха называется фазой сжатия. В этот период времени воздушная ударная волна обладает наибольшим разрушающим действием. В дальнейшем, продолжая уменьшаться, давление становится ниже атмосферного и воздух начинает двигаться в направлении противоположном распространению ударной волны, т.е. к центру взрыва. Эта зона пониженного давления называется фазой разряжения. В фазе разряжения ударная волна производит меньше разрушений, чем в фазе сжатия непосредственно за фронтом ударной волны, в области сжатия, движутся масса воздуха. Вследствие торможения этих масс воздуха, при встрече с преградой возникает давление скоростного напора воздушной ударной волны. Когда фронт ударной волны достигает данной точки пространства (преграды), скоростной напор, как и избыточное давление, моментально поднимается от нуля до максимальной величины.
|
|
|
Воздействие воздушной ударной волны на незащищенных людей характеризуется легким, средним, тяжелым и крайне тяжелыми травмами.
Крайне тяжелые контузии и травмы людей возникают при DРф более 1 кгс/см2, при этом отмечается разрывы внутренних органов, переломы конечностей, внутреннее кровотечение, переломы костей, сотрясение мозга. Эти травмы могут привести к смертельному исходу.
Тяжелые контузии и травмы возможны при избыточном давлении (0,6-1) кгс/см2 . Характеризуются контузии всего организма, потери сознания, переломы костей, кровотечение из носа и ушей.
Поражения средней тяжести при (0,4-0,6) кгс/см2 при этом наблюдаются вывихи конечностей, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей.
|
|
|
Легкие поражения при (0,2-0,4) кгс/см2 при этом наблюдается звон в ушах, головокружения, вывихи, ушибы.
При воздействии воздушной ударной волны на здания и сооружения различают 3 зоны разрушений.
Зона возможных разрушений - территория с расположенными на ней категорированными городами и объектами особой важности на которой может возникнуть избыточное давление во фронте воздушной ударной волны D Рф = 10кПа (0,1 кгс/см2) и более.
Зона возможных сильных разрушений - часть территории зоны возможных разрушений в пределах которой DРф = 30кПа (0,3 кгс/см2) и более.
Зона возможных слабых разрушений - территория заключенная между границами зоны возможных сильных разрушений и зоны возможных нарушений.
| Категорированные города и объекты | Границы зон возможных разрушений | |
| сильных | слабых | |
| Категорированные города особой, первой, второй и третьей групп. | В границах проектной застройки города | 7 км от границы проектной застройки города |
| Объекты особой важности, расположенные вне категорированных городов. | 3 км от границы проектной застройки объекта | 10 км от границы проектной застройки объекта |
Примечание: Границы проектной застройки принимаются по утвержденному генеральному плану.
|
|
|
От воздействия ударной волны надежно защищают убежища, значительно ослабляют ее разрушительную силу укрытия, траншеи, щели и другие заглубленные сооружения, а также естественные укрытия.
Световое излучение «3-20 сек.»- представляет собой поток лучистой энергии, состоящей из ультрафиолетовых, инфракрасных и видимых лучей.
Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта. Температура светящейся области может быть от 8000-100000С (максимум) и минимум 18000С.
Продолжительность свечения зависит от мощности и вида взрыва и может быть от 3 сек до 20 сек. Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом.
Световым импульсом называют количество энергии прямого светового излучения ядерного взрыва, падающей за все время излучения на единицу площади неподвижной и не экранируемой поверхности, расположенной перпендикулярно направления излучения.
Единица светового излучения Дж/м2 или кал/см2
1 кал/см2» 40 кДж/м2
Световое излучение ядерного взрыва при непосредственном воздействии вызывает ожоги открытых участков тела, временное ослепление и ожоги сетчатки глаз. Ожоги разделяют по тяжести поражения организма.
|
|
|
Ожоги первой степени выражаются в болезненности, покраснении и припухлости кожи для человека при световом импульсе (2-4) кал/см2, для животного (2-6) кал/см2.
Ожоги второй степени - образование пузырей, для человека при световом импульсе (4-10) кал/см2, для животного (6-12) кал/см2.
Ожоги третьей степени - характеризуются омертвением кожи при световом импульсе для человека (10-15) кал/см2, для животного (12-20) кал/см2.
Ожоги четвертой степени - омертвение кожи и более глубоких слоев тканей, что может привести к смертельному исходу, для человека при световом импульсе > 15 кал/см2, для животного > 20 кал/см2.
Резко снижают воздействие светового излучения плотная облачность, туман, дождь, снегопад, запыленность, задымленность воздуха. Защитой от светового излучения могут служить любая непрозрачная преграда, любой объект, не пропускающие свет и способные создавать тень. Даже белая одежда уменьшает действие световой энергии примерно в 2 раза по сравнению с черной.
От светового излучения возникают пожары на объектах и населенных пунктах.
Распространения пожаров на объектах зависит от огнестойкости материалов, из которых возведены здания и сооружения, изготовлено оборудование и другие элементы объекта; степени пожарной опасности технологических процессов, сырья и готовой продукции, плотности и характера застройки.
Пожары классифицируют по трем зонам:
зона отдельных пожаров, зона сплошных пожаров, зона горения и тления в завалах.
Зона отдельных пожаров представляет собой районы, участки застройки, на территории которых пожары возникают в отдельных зданиях, сооружения.
Зона сплошных пожаров - территория, на которой горит большинство сохранившихся зданий.
Зона горения и тления в завалах представляет собой территорию, на которой горят разрушенные здания и сооружения.
Проникающая радиация.
Представляет собой гамма-излучения и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва. Время действия проникающей радиации не превышает 10-15 секунд с момента взрыва. За единицу дозы облучения применяется рентген. Рентген - это такая доза гамма-излучения, при поглощении которой в 1 см3 сухого воздуха при температуре 0оС и давлении 760 мм.рт.столба образуется 2,083 .109 пар ионов.
Распространяясь в среде, гамма-излучение и нейтроны ионизируют ее атомы и изменяют физическую структуру вещества. При ионизации атомы и молекулы клеток живой ткани за счет нарушения химических связей и распада важных веществ погибают или теряют способность жизнедеятельности.
Поражение людей проникающей радиацией.
При воздействии проникающей радиации у людей и животных может возникнуть лучевая болезнь. Степень поражения зависит от дозы излучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тела, общего состояния организма.
При однократном облучении (в течение 4 суток) организма человека в зависимости от полученной дозы различают 4 степени лучевой болезни.
Лучевая болезнь первой (легкой) степени возникает при общей дозе облучения 100-200 Р. Скрытый период продолжается две-три недели, после чего появляется недомогание, головная боль.
Лучевая болезнь второй (средней) степени возникает при общей дозе облучения 200-400 Р. Скрытый период длится около недели. Лучевая болезнь проявляется в более тяжелом недомогании, расстройства функции нервной системы, рвота, понос, количество лейкоцитов в крови уменьшается более чем в два раза. При активном лечении выздоровление наступает через 1,5-2 месяца.
Возможны смертельные исходы - до 20%.
Лучевая болезнь третьей (тяжелой) степени возникает при общей степени облучения 400-600 Р. Отличают тяжелое общее состояние, сильные головные боли, рвота, иногда потеря сознания или резкое возбуждение, кровоизлияние в слизистые оболочки и кожу.
Без лечения болезнь в 20-70% случаев заканчивается смертью, чаще от инфекционных осложнений или от кровотечений. Скрытый период несколько часов.
При облучении дозой более 600 Р развивается крайне тяжелая четвертая степень лучевой болезни, которая без лечения обычно заканчивается смертью в течение 2-х недель.
Для защиты от проникающей радиации используются все материалы, защитные свойства которых характеризуются коэффициентом половинного ослабления, при прохождении которого интенсивность гамма-лучей и нейтронов уменьшается в 2 раза. (См.плакат “Проникающая радиация”).
Радиоактивное загрязнение.
Загрязнение возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва. Основные источники радиоактивности при ядерных взрывах: продукты деления веществ, составляющих ядерное горючее (200 радиоактивных изотопов 86 химических элементов); наведенная активность, возникающая в результате воздействия потоков нейтронов ядерного взрыва на некоторые химические элементы (натрий, кремний и др.); некоторая часть ядерного горючего, которая не участвует в реакции деления и попадает в виде мельчайших частиц в продукты взрыва. Излучение радиоактивных веществ состоит из трех видов: альфа, бета, гамма-лучи. Наибольшей проникающей способностью обладают гамма-лучи (в воздухе они проходят путь в несколько сот метров), меньшей бета-частицы (несколько метров) и незначительной - альфа-частицы (несколько сантиметров).
Радиоактивное загрязнение имеет ряд особенностей, отличающих его от других поражающих факторов ядерного взрыва. К ним относятся: большая площадь поражения - десятки и десятки тысяч квадратных километров; длительность сохранения поражающего действия - дни, недели, месяцы и годы; трудности обнаружения радиоактивных веществ, не имеющих цвета, запаха и других внешних признаков.
Степень радиоактивного загрязнения местности характеризуется уровнем радиации на определенное время после взрыва и дозой радиации, полученной за время от начала загрязнения до времени полного распада радиоактивных веществ. Загрязнение техники, предметов, одежды, продовольствия, воды, а также кожных покровов людей и животных измеряют мР\час. Местность считается зараженной радиоактивными веществами при уровне радиации 0,5 Р/час и выше.
В зависимости от степени радиоактивного загрязнения и возможных последствий внешнего облучения в районе ядерного взрыва и на следе радиоактивного облака выделяют зоны умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного загрязнения.
Границы этих зон определяют по значениям доз гамма-излучения, получаемых за время от одного часа после взрыва до полного распада радиоактивных веществ, а также принято характеризовать уровнем радиации на 1 час после ядерного взрыва.
Электромагнитный импульс.
Ядерные взрывы в атмосфере и в более высоких слоях приводят к возникновению мощных электромагнитных полей с длиной волны от 1 до 1000 м и более. Эти поля ввиду их кратковременного существования принято называть электромагнитным импульсом (ЭМИ).
Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением напряжений и токов в проводниках различной протяженности, расположенных в воздухе, земле, на вооружении, технике и других объектах.
Основной причиной генерации ЭМИ длительностью менее 1 секунды считают взаимодействие гамма-квантов и нейтронов с газом во фронте ударной волны и вокруг него. При наземном или низком воздушном взрыве гамма-кванты, испускаемые из зоны протекания ядерных реакций, выбивают из атомов воздуха быстрые электроны, которые летят в направлении движения гамма-квантов со скоростью, близкой к скорости света, а положительные ионы (остатки атомов) остаются на месте. В результате такого разделения электрических зарядов в пространстве образуются электрические и магнитные поля ЭМИ.
При наземном и низком воздушных взрывах поражающее воздействие ЭМИ наблюдается на расстоянии порядка нескольких километров от центра взрыва.
Электрические и магнитные поля ЭМИ в роли поражающего фактора характеризуются напряженностью полей.
Поражающее действие ЭМИ проявляется прежде всего по отношению к радиоэлектронной и электротехнической аппаратуре. Под воздействием ЭМИ в указанной аппаратуре наводятся электрические токи и напряжения, которые могут вызвать пробой изоляции, повреждение трансформаторов, сгорание разрядников, порчу полупроводниковых приборов, перегорание плавких вставок и др. Наиболее подвержены воздействию ЭМИ линии связи, сигнализации и управления. Защита от ЭМИ достигается экранированием линий энергоснабжения и управления, а также аппаратуры. Все наружные линии, например, должны быть двух проводными, хорошо изолированными от земли, с малоинерционными разрядниками и плоскими вставками. Для защиты чувствительного электронного оборудования целесообразно использовать разрядники с небольшим порогом зажигания.
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 11; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!