Радиоактивное заражение местности, приземного слоя атмосферы и объектов

Стр 1 из 3Следующая ⇒

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики

ВОЕННАЯ КАФЕДРА

УТВЕРЖДАЮ

Начальник военной кафедры

А. Каргапольцев

«___»________ 2013 г.

Дисциплина Б.3.В.ДВ «Гражданская оборона»

(для студентов всех профилей обучения)

Тема № 3

«Современные средства поражения и их поражающие факторы»

Занятие № 1

«Ядерное и ХО»

Материал лекционного занятия

Рассмотрено на заседании цикла

протокол № _________________

«____»________________2013 г.

Москва 2013 г.

УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ

1. Ознакомить студентов с поражающими факторами ядерного взрыва, порядком защиты населения от поражающих факторов.

2. Воспитывать у студентов чувство ответственности за проводимые действия во время ликвидации последствий применения ядерного и химического оружия противником.

Порядок изучения темы: Л-2+2 часа

№ п/п	В О П Р О С Ы	Время, мин.
	Вводная часть	10
	Основная часть	75
1.	Виды ядерных взрывов. Поражающие факторы ЯВ. Характеристика очагов поражения. Нейтронные боеприпасы.	35
2.	ХО. Классификация и характеристика отравляющих веществ.	40
	Заключительная часть	5

УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

I. Наглядные пособия:

Электронная презентация

II. Технические средства обучения:

1. Компьютер;

2. Комплект проекционной аппаратуры.

ЛИТЕРАТУРА

1. Белов, С. В. Безопасность жизнедеятельности: учебник / С. В. Белов. – М.: Высшая школа, 2011. - 485 с.

2. Мастрюков Б. С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: учебник для вузов / Б. С. Мастрюков. - М.: Академия, 2007. - 333 с.

3. Михайлов А. Л. Безопасность в жизнедеятельности. – М.: Академия, 2008. - 325 с.

4. Атаманюк В.Г. и др. Гражданская оборона. Учебник для втузов. М., Высшая школа, 1986 г.

5. Гражданская оборона: учебное пособие для проведения занятий по программе всеобщего обязательного минимума знаний населения / М. Т. Епишин, Ф. И. Урванов, А. Ф. Дубовик, Н. С. Тарасов. – М.: Советская Россия,1997. - 204 с.

ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При подготовке к занятию руководитель должен изучить материалы занятия и рекомендованную литературу, составить план проведения занятия, подобрать и систематизировать новые справочные данные, используя материалы периодической печати.

Важным этапом подготовки к занятию является составление Плана проведения занятия. План является рабочим документом преподавателя и составляется по установленной на кафедре.

За 3-5 дней до проведения занятия подготовленный план представляется на утверждение.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЗАНЯТИЯ

Вопросы	Методические указания
Общие организационно-методические указания	Занятие должно определять направление творческих навыков студентов, побуждать их к самостоятельному приобретению знаний.
Во вводной части	Проводится проверка наличия и готовности обучаемых к занятию. Объявляется тема и содержание учебных вопросов. Указываются рекомендуемые руководства и пособия для самостоятельной работы студентов по теме занятия. Вводная часть должна быть краткой и подготовить студентов к восприятию существа излагаемых вопросов. Во вводной части излагается значение и актуальность темы, основная идея (центральные вопросы), раскрывается связь данного занятия с предыдущим и последующим занятиями.
В основной части	При изучении учебных вопросов преподаватель дает под запись основные определения, затем разъясняет эти положения и приводит примеры из повседневной жизни. Методическими приемами при рассмотрении вопросов может быть создание игровых ситуаций. Под руководством преподавателя обучаемые разбирают ситуации, выясняя правильно ли поступил тот или иной человек.
В заключительной части	Заключение должно быть кратким, сделать выводы из пройденного. Дать задание на самостоятельную подготовку. Напомнить тему и цели занятия и указать, как они достигнуты. Подвести краткий итог и сделать общие выводы, вытекающие из содержания основной части занятия. Дать рекомендации о порядке дальнейшего изучения вопросов занятия на самоподготовке. Ответить на вопросы обучаемых. После провидения занятия по необходимости должен сформулировать свои предложения начальнику кафедры по совершенствованию ее содержания и методике провидения занятия.

ВВЕДЕНИЕ

Анализ военно-политической обстановки в мире показывает, что начало XXI века будет характеризоваться проявлением во внутригосударственных и международных отношениях двух главных тенденций.

Первая — выражается в отходе от военно-силовой политики к развитию отношений доверия и сотрудничества в военно-политической области, в стремлении именно на этой основе упрочить национально-государственную и международную безопасность.

Вторая — противоположная тенденция, заключающаяся в расширении причин и поводов для использования военно-силовой политики. Кризисный характер экономического развития большой группы государств мира, реальный рост социального разрыва между экономически развитыми государствами и странами с отсталой экономикой, провоцируют политические режимы некоторых государств к попыткам решения экономических и политических внутренних и межгосударственных проблем вооруженным путем. Кроме того, амбиции отдельных крупнейших экономически развитых государств в стремлении к региональной гегемонии также подталкивают их к проведению военно-силовой политики.

К характерным особенностям современных войн сегодня можно отнести:

· применение различных форм и методов боевых действий, в том числе и нетрадиционных;

· сочетание военных действий (проводимых в соответствии с правилами военной науки) с партизанскими и террористическими действиями;

· широкое использование криминальных (и регулярных) формирований;

· скоротечность военных действий (30-60 суток);

· избирательность поражения объектов;

· повышение роли дальних дистанционных боев с применением высокоточных радиоуправляемых средств;

· нанесение точечных ударов по ключевым объектам (чаще критическим элементам объекта экономики);

· сочетание мощного политико-дипломатического, информационно-психологического и экономического воздействия.

Источниками потенциальной региональной военной опасности России и других стран СНГ являются государства, граничащие с территорией бывшего СССР на юге, которые способны в отдельности создать достаточно мощные группировки войск против северных соседей. Кроме того, источником региональной военной опасности служат усиливающиеся территориальные и конфессиональные противоречия на северо-западе и востоке России. В то же время региональные военные опасности различного характера сглажены до определенной степени двусторонними соглашениями (экономическими, пограничными, военными, культурными и т. д.) и практически не переросли в военную угрозу для России, хотя и обладают большим взрывным потенциалом.

Локальная военная опасность в настоящее время имеет более подвижный характер, более выраженные и конкретные симптомы противоречий и менее короткий процесс по времени перехода к непосредственной военной угрозе или к вооруженному конфликту. Локальная военная опасность России практически существует по всему периметру границ России с государствами дальнего зарубежья. Питательной средой для нее служат существующие чисто военные и территориальные противоречия, которые при определенных условиях могут перерасти в вооруженные конфликты.

1. ВИДЫ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ. ПОРАЖАЮЩИЕ ФАКТОРЫ ЯВ. ХАРАКТЕРИСТИКА ОЧАГОВ ПОРАЖЕНИЯ. НЕЙТРОННЫЕ БОЕПРИПАСЫ.

Ядерное оружие (ЯО) — ОМП взрывного действия, основанное на использовании внутри ядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых, ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер — изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжелые, например ядра изотопов гелия.

ЯО включает различные ядерные боеприпасы (боевые части, ракет и торпед, авиационные и глубинные бомбы, артиллерийские снаряды и мины, снаряженные ядерными зарядными устройствами), средства управления ими и доставки их к цели (носители). Иногда в зависимости от типа заряда употребляют более узкие понятия, например: атомное оружие (устройства, в которых используются цепные реакции деления), термоядерное оружие, комбинированные заряды, нейтронное оружие.

Особенности поражающего действия ЯВ по отношению к личному составу, вооружению и военной технике зависят не только от мощности боеприпаса и вида взрыва, но и от типа ядерного зарядного устройства.

Реакция деленияОткрытие нейтрона привело к возникновению новых направлений в ядерных исследованиях. Поглощение нейтрона большинством ядер атомов сопровождается радиационным захватом, когда энергия возбуждения выделяется в виде γ-излучения.

В некоторых тяжелых элементах, в частности в уране и плутонии, наблюдается другое явление — распад ядра на два осколка. Этот процесс называется делением ядра.

Он сопровождается испусканием около 200 МэВ энергии на каждое разделившееся ядро.

Изучение процесса .деления урана показало, что тепловыми нейтронами делится лишь U-235; более тяжелый U-238 поглощает тепловые нейтроны без деления. .Тепловыми нейтронами делятся также Pu-239 и U-233. Поэтому делящимися материалами, или ядерными взрывчатыми веществами (ЯВВ), для цепных реакций деления называются те вещества, в которых реакцию деления вызывают тепловые нейтроны.

Критическая масса — это такое количество ЯВВ, находящегося в определенных условиях, в котором каждое поколение нейтронов рождает новое, состоящее из такого же количества нейтронов.

Реакция синтезаЕсли мощность зарядов, в которых используются реакции деления тяжелых ядер, ограничена (порядка 100 тыс. т), то применение реакции синтеза в термоядерных и комбинированных боеприпасах позволяет создать оружие практически с неограниченной мощностью.

Ядерный синтез может быть осуществлен при слиянии различных легких ядер. Выделение энергии будет иметь место во всех случаях, когда после слияния ядер исходных веществ будут образовываться новые ядра с большими энергиями связи. Условия для протекания реакции синтеза могут возникнуть при температуре в десятки и сотни миллионов градусов. Создание высокой температуры с помощью внешнего источника необходимо лишь для начала реакции, а затем она сможет поддерживаться за счет собственной энергии. Если энергетические потери окажутся большими, чем выделяющаяся энергия, то температура понизится и термоядерная реакция прекратится.

Принципиальная схема устройства термоядерного боеприпаса (водородной бомбы) приведена на рис. 1. Первой фазой взрыва такого боеприпаса является деление урана (плутония), находящегося в ядерном детонаторе 1 («запале»). При взрыве ядерного детонатора испускаются нейтроны и рентгеновское излучение. Детонатор и корпус боеприпаса имеют специальную форму и конструкцию, которые позволяют фокусировать рентгеновское излучение на заряде дейтерида лития и эффективно облучать его. Возникшая ударная волна обжимает дейтерид лития. Образование трития и резкое повышение температуры инициируют основную термоядерную реакцию в боеприпасе, т. е. протекает вторая фаза взрыва — соединение ядер дейтерия и трития, при этом 70% полного количества энергии, выделившейся в ходе протекания реакции синтеза, уносится быстрыми нейтронами, 20% — ядрами атомов гелия и 2% — γ-квантами.

Рис. 1. Схема устройства термоядерного боеприпаса типа «деление — синтез»:

1 — ядерный детонатор (заряд деления); 2 — заряд для реакции синтеза (дейтерид лития); 3 — корпус

Нейтронный боеприпас Развитие ЯО в иностранных армиях в прошедшие годы шло как по линии увеличения мощности ядерных зарядов, так и по пути уменьшения размеров и массы боеприпасов. Много внимания уделялось унификации и стандартизации отдельных узлов и ядерных боеприпасов в целом. Уменьшение размеров и массы термоядерных. зарядов довольно сложное дело. Прежде чем создать новое поколение ЯО с избирательным характером поражающего действия, потребовались коренные изменения в принципах конструирования и технологии производства.

Первым представителем новой разновидности ЯО является нейтронный боеприпас, который по своему предназначению относится к тактическому ядерному оружию. Возможно появление и других разновидностей тактического ЯО, например, с повышенным поражающим воздействием по ударной волне, но с уменьшенным воздействием других поражающих факторов.

Нейтронный боеприпас (рис. 2) представляет собой малогабаритный термоядерный заряд мощностью не более 10 тыс. т, у которого основная доля энергии выделяется за счет реакций синтеза ядер дейтерия и трития, а количество энергии, получаемой в результате деления тяжелых ядер в детонаторе, минимально, но достаточно для начала реакций синтеза. Нейтронная составляющая проникающей радиации такого малого по мощности ЯВ и будет оказывать основное поражающее воздействие на личный состав.

В отличие от термоядерных боеприпасов большой мощности с дейтеридом лития в нейтронных боеприпасах считается предпочтительным использовать смесь дейтерия и трития. Получать тритий в ходе ядерных реакций считается невыгодно, так как это связано со значительным расходом образовавшихся нейтронов, взаимодействующих с литием.

Рис. 2. Схема устройства нейтронного боеприпаса «пушечного» типа.

1 — корпус боеприпаса с системой удержания плазмы в зоне реакции; 2 — смесь дейтерия и трития; 3 – отражатель нейтронов; 4 — заряд Pu-239, 5 — заряд ВВ; 6 — детонатор; 7 — источники нейтронов

В зависимости от задач, решаемых с применением ЯО, вида и места нахождения объектов ЯВ разделяют на воздушные, высотные, наземные (надводные) и подземные (подводные).

При взрыве ядерного боеприпаса за миллионные доли секунды выделяется колоссальное количество энергии и поэтому в зоне протекания ядерных реакций температура повышается до нескольких миллионов градусов, а максимальное давление достигает миллиардов атмосфер. Высокие температура и давление вызывают мощную ударную волну.

Наряду с ударной волной и световым излучением взрыв ядерного боеприпаса сопровождается испусканием проникающей радиации, состоящей из потока нейтронов и γ-квантов. Облако взрыва содержит огромное количество радиоактивных продуктов — осколков деления. По пути движения этого облака радиоактивные продукты из него выпадают, в результате чего происходит радиоактивное заражение местности, объектов и воздуха.

Неравномерное движение электрических зарядов в воздухе, возникающих под действием ионизирующих излучений, приводит к образованию электромагнитного импульса (ЭМИ). Так формируются основные поражающие факторы ЯВ.

Явления, сопровождающие ядерный взрыв, в значительной мере зависят от условий и свойств среды, в которой он происходит. Чаще всего такой средой может быть воздух.

При воздушном взрыве (рис. 3) вслед за яркой вспышкой образуется светящаяся область в виде сферы.

Рис. 3. Внешняя картина развития воздушного ЯВ

а — образование светящейся области; б — образование облака грибовидной формы; в — вид через 10—15 мин после взрыва

Ударная волна ЯВ

Ударная волна ЯВ — один из основных .поражающих факторов. В зависимости от того, в какой среде возникает и распространяется ударная волна — в воздухе, воде или грунте, ее называют соответственно воздушной волной, ударной волной (в воде) и сейсмовзрывной волной (в грунте). Воздушной ударной волной называется область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Обладая большим запасом энергии, ударная волна ЯВ способна наносить поражения людям, разрушать различные сооружения, вооружение и военную технику и другие объекты на значительных расстояниях от места взрыва.

Световое излучение

Под световым излучением ЯВ понимается электромагнитное излучение оптического диапазона в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.

Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева зависит от многих факторов и может быть такой, что поверхность объекта обуглится, оплавится или воспламенится. Световое излучение может вызвать ожоги открытых участков тела человека, а в темное время суток — временное ослепление.

Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах — и испарившегося грунта.

Проникающая радиация

Проникающая радиация ЯВ представляет собой поток γ-излучения и нейтронов. γ-излучение и нейтронное излучение различны по своим физическим свойствам, а общим для них является то, что они могут распространяться в воздухе во все стороны на расстояния до 2,5—3 км. Проходя через биологическую ткань, γ-кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав живых клеток, в результате чего нарушается нормальный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возникновению специфического заболевания — лучевой болезни.

Источником проникающей радиации являются ядерные реакции деления и синтеза, протекающие в боеприпасах в момент взрыва, а также радиоактивный распад осколков деления.

Время действия проникающей радиации при взрыве зарядов деления и комбинированных зарядов не превышает нескольких секунд и определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту, при которой γ-излучение поглощается толщей воздуха и практически не достигает поверхности земли.

Поражающее действие проникающей радиации характеризуется дозой излучения, т. е. количеством энергии ионизирующих излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды.

Радиоактивное заражение местности, приземного слоя атмосферы и объектов

Радиоактивное заражение местности, приземного слоя атмосферы, воздушного пространства, воды и других объектов возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ЯВ.

Значение радиоактивного заражения как поражающего фактора определяется тем, что высокие уровни радиации могут наблюдаться не только в районе, прилегающем к месту взрыва, но и на расстоянии десятков и даже сотен километров от него. В отличие от других поражающих факторов, действие которых проявляется в течение относительно короткого времени после ЯВ, радиоактивное заражение местности может быть опасным на протяжении нескольких суток и недель после взрыва.

Наиболее сильное заражение местности происходит при наземных ядерных взрывах, когда площади заражения с опасными уровнями радиации во много раз превышают размеры зон поражения ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией. Сами радиоактивные вещества и испускаемые ими ионизирующие излучения не имеют цвета, запаха, а скорость их распада не может быть изменена какими-либо физическими или химическими методами.

Рис. 4. Схема наземного ЯВ

Н — высота подъема верхней кромки облака; Д_в — вертикальный размер облака; Д_р — горизонтальный размер облака; U — скорость среднего ветра; R — расстояние от центра взрыва местности в районе взрыва увеличено за счет наложения на след облака.

Облако достигает максимальной высоты подъема Н, которую иногда называют высотой стабилизации облака (рис. 4).

Наветренная сторона

Рис. 5. Схема радиоактивного заражения местности в районе взрыва и по следу движения облака

Границы зон радиоактивного заражения с разной степенью опасности для личного состава можно характеризовать как мощностью дозы излучения (уровнем радиации) на определенное время после взрыва, так и дозой до полного распада радиоактивных веществ.

По степени опасности зараженную местность по следу облака взрыва принято делить на следующие четыре зоны.

Зона А — умеренного заражения. Дозы излучения до полного распада РВ на внешней границе зоны Д =40 рад, на внутренней границе Д =400 рад. Ее площадь составляет 70—80% площади всего следа.

Зона Б — сильного заражения. Дозы излучения на границах Д =400 рад и Д =1200 рад. На долю этой зоны приходится примерно 10% площади радиоактивного следа.

Зона В — опасного заражения. Дозы излучения на ее внешней границе за период полного распада РВ Д = 1200 рад, а на внутренней границе Д =4000 рад. Эта зона занимает примерно 8—10% площади следа облака взрыва.

Зона Г — чрезвычайно опасного заражения. Дозы излучения на ее внешней границе за период полного распада РВ Д =4000 рад, а в середине зоны Д =7000 рад.

Уровни радиации на внешних границах этих зон через 1 ч после взрыва составляют соответственно 8, 80, 240 и 800 рад/ч, а через 10 ч — 0,5; 5; 15 и 50 рад/ч. Со временем уровни радиации на местности снижаются по зависимости согласно формуле (2.2) или ориентировочно в 10 раз через отрезки времени, кратные 7. Например, через 7 ч после взрыва мощность дозы уменьшается в 10 раз, а через 49 ч — в 100 раз.

Электромагнитный импульс

ЯВ в атмосфере и в более высоких слоях приводят к возникновению мощных электромагнитных полей с длинами волн от 1 до 1000 м и более. Эти поля ввиду их кратковременного существования принято называть электромагнитным импульсов (ЭМИ).

Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением напряжений и токов в проводниках, различной протяженности, расположенных в воздухе, земле, на вооружении и военной технике и других объектах.

Основной причиной генерации ЭМИ длительностью менее 1 с считают взаимодействие γ-квантов и нейтронов с газом во фронте ударной волны и вокруг него. Важное значение имеет также возникновение асимметрии в распределении пространственных электрических зарядов, связанных с особенностями распространения γ-излучения и образования электронов.

Защита от ЭМИ достигается экранированием линий энергоснабжения и управления, а также аппаратуры. Все наружные линии, например, должны быть двухпроводными, хорошо изолированными от земли, с малоинерционными разрядниками и плавкими вставками. Для защиты чувствительного электронного оборудования целесообразно использовать разрядники с небольшим порогом зажигания. Важное значение имеют правильная эксплуатация линий, контроль исправности средств защиты, а также организация обслуживания линий в процессе эксплуатации.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 211; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!