Очаг ядерного поражения

Очаг  ядерного поражения

Ядерный взрыв  боеприпаса или таковой, возникающий  при аварии на атомной электростанции, сопровождается выделением огромного  количества энергии. Он по своему разрушающему действию в сотни и тысячи раз  может превосходить взрыв самого крупного обычного боеприпаса и происходит в миллионные доли секунды. При этом в центре взрыва температура мгновенно  повышается до нескольких миллионов  градусов, а давление возрастает до нескольких миллионов атмосфер, и  в результате этого вещество заряда переходит в газообразное состояние. Сфера раскаленных газов, стремящаяся  расшириться, сжимает прилегающие  слои воздуха. На границе сжатого  воздуха создается перепад давления и образуется воздушная ударная  волна.

Одновременно  с ударной волной из зоны взрыва распространяется мощный поток нейтронов  и гамма-излучения, образующихся в  ходе ядерной реакции. Светящаяся область  взрыва в виде огненного шара через 1-2 секунды достигает своих максимальных размеров, а мощные восходящие потоки воздуха, вызываемые разностью температур, поднимают с земли пыль и частицы  грунта, образуя при этом характерный  пылевой столб. Поднявшаяся пыль, смешавшись с радиоактивными осколками  ядерного деления, постепенно выпадая  из радиоактивного облака, заражает местность.

Мгновенно действующее  гамма-излучение ионизирует атомы  воздуха и разделяет их на электроны  и положительно заряженные ионы. Причем электроны с большой скоростью  разлетаются в радиальном направлении  от центра взрыва, а положительно заряженные ионы практически остаются на месте. То есть происходит разделение положительных  и отрицательных зарядов, а это  приводит к возникновению электрических  и магнитных полей. Эти короткоживущие поля принято называть электромагнитным импульсом (ЭМИ) ядерного взрыва.

Таким образом, при ядерном взрыве поражения  возможны в результате воздействия:

• ударной волны (примерно 50-55% выделившейся при взрыве энергии);
• светового излучения (около 35% энергии взрыва), продолжающегося от нескольких секунд (при мощности боеприпаса до 20 кт) до 20 секунд (при мощности боеприпаса более 1Мт);
• проникающей радиации (примерно 5% энергии взрыва), продолжающейся до 15 секунд;
• радиоактивного заражения местности (до 5% энергии взрыва);
• электромагнитного импульса, время действия которого измеряется миллисекундами.

Ударная волна - наиболее сильный поражающий фактор ядерного взрыва, распространяется со сверхзвуковой скоростью во все стороны от места взрыва. Она представляет собой область резкого сжатия воздуха и область разрежения. Область сжатия движется впереди, а область разряжения - позади неё. Поражающее действие ударной волны продолжается несколько минут и обуславливается:

• максимальным избыточным давлением во фронте волны;
• скоростным напором воздуха;
• временем действия.

Величина  безопасного давления на открытой местности  для людей составляет до 0,1 кг/см2 (примерно 9,8 кПа). Соответственно, давления, превышающие эту величину, вызывают разной степени повреждения, что представлено в табл. 10.1.

 
 

Полные разрушения от ударной волны характеризуются  обрушением стен и перекрытий, каркаса  и других несущих конструкций  сооружений, что возможно при избыточном: давлении 40-80 кПа.

Сильные повреждения  вызывают обрушение значительной части  несущих стен и перекрытий при  сохранении подвальных помещений и  части каркаса. Такие повреждения  возможны при избыточном давлении 20-50 кПа.

Слабые и  средние повреждения зданий возникают  при избыточном давлении 10-30 кПа  в зависимости от конструкции  сооружения.

Считается, что зона пожаров и разрушений доходит до границ, где избыточное давление от воздушной волны достигает 10 кПа.

Окопы, траншеи, убежища и особенности рельефа  местности резко снижают воздействие  ударной волны, что необходимо использовать для защиты людей и техники.

Световое  излучение - это поток лучистой энергии в широком диапазоне. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва. Время свечения огненного шара измеряется секундами, однако этого времени достаточно, чтобы вызвать массовые пожары, сильные ожоги открытых участков кожи и повредить глаза у незащищённых людей и животных. От воздействия светового излучения защищают все виды защитных сооружений, предметы из негорючих материалов и складки местности.

Проникающая радиация - поток гамма-излучения и нейтронов, исходящих в течение секунд из зоны ядерного взрыва в окружающую среду на расстояния до 3 км.

Проходя через  биологическую ткань, гамма-излучение  и поток нейтронов ионизируют молекулы, входящие в состав живых  клеток. В результате этого нарушается характер жизнедеятельности клеток и возникает специфическое заболевание - лучевая болезнь.

Время действия проникающей радиации определяется временем подъема на такую высоту, когда гамма-излучение будет поглощаться  толщей воздуха, не достигая поверхности  земли. Поражающее действие проникающей  радиации на людей зависит от дозы излучения и времени, прошедшего после взрыва. Оно оценивается  суммарной дозой нейтронного  и гамма-излучения, т.е. энергией излучения, которая поглощена единицей массы  биологической ткани.

Радиоактивное заражение местности, атмосферы и различных объектов при ядерных взрывах вызывается:

• продуктами деления ядерного взрыва;
• наведенной активностью (радиацией);
• не прореагировавшей частью ядерного заряда.

Основной  компонент при этом - продукты ядерной  реакции (осколки деления ядер тяжелых  элементов). Они представляют собой  сложную смесь радиоактивных  изотопов, выделяющих альфа-, бета- и гамма-излучения.

Поражающее  действие радиоактивных излучений  заключается в их ионизирующей способности, т.е. превращении нейтральных атомов в электрически заряженные ионы. Наибольшей ионизирующей способностью обладает альфа-излучение, наименьшей - гамма-излучение. Вместе с  тем, гамма-излучение обладает высокой  проникающей способностью (в воздухе - сотни метров). Степень ионизирующего  воздействия на биологическую ткань  зависит от величины поглощенной  энергии излучения (абсолютно смертельная  доза поглощённой ионизирующей энергии  составляет примерно 1000 рад или 10 грей).

Размеры и  конфигурация зон радиоактивного заражения  при ядерных взрывах зависят  от вида и мощности взрыва, направления  и скорости ветра. Наиболее сильное  заражение наблюдается при наземных взрывах.

Зоны радиоактивного заражения, имеющие разную степень  опасности для людей, характеризуются  как мощностью излучения на определенный момент времени после взрыва, так  и прогнозируемой дозой радиации, получаемой до полного распада радиоактивных  веществ.

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

Зона А - умеренного заражения (40-400 рад), её площадь составляет 70-80% от всей поражённой площади.

Зона Б - сильного заражения (400-1200 рад). На долю этой зоны приходится около 10% площади радиоактивного следа.

Зона В - опасного заражения (1200-4000 рад). Эта зона занимает примерно 8-10% площади следа облака взрыва.

Зона Г - чрезвычайно  опасного заражения (свыше 4000 рад).

Радиационные  последствия от разрушения (аварии) ядерного объекта сопоставимы с  радиационными последствиями, возникающими после применения ядерного боеприпаса. Однако, мощность излучения на местности, в случае разрушения реактора АЭС, всегда меньше, чем на следе ядерного взрыва, но сохраняется очень длительное время. При этом возможно заражение  населения на прилегающей к атомной  электростанции территории по пищевым  цепочкам.

Наиболее  опасно поступление с продуктами питания местного производства изотопов йода (J-131), цезия (Cs-137) и стронция (Sr-90). Короткоживущий J-131 опасен в первые два месяца, а Cs-137 и Sr-90 при попадании  внутрь организма облучают его длительное время, так как период полураспада Cs-137 - 30,2 года, Sr-90 - 28,5 лет.

Поражающее  действие электромагнитного импульса (ЭМИ) обусловлено возникновением напряжений и токов в различных проводниках. Действие ЭМИ проявляется, прежде всего, по отношению к электрической и радиоэлектронной аппаратуре. При этом может произойти пробой изоляции, повреждение трансформаторов, порча полупроводниковых приборов и др. Наиболее уязвимы линии связи, сигнализации и управления. Высотный взрыв способен создать помехи в этих линиях на очень больших площадях. Защита от ЭМИ достигается экранированием линий энергоснабжения и аппаратуры.

Нейтронные  бомбы и снаряды представляют собой разновидность ядерных  боеприпасов с термоядерным зарядом  малой мощности. Поражающее действие нейтронных боеприпасов обусловлено  повышенным нейтронным излучением. Для  защиты от нейтронного поражения  используются те же средства, что и  при ядерном взрыве, основным из них является укрытие в защитных сооружениях.

Учитывая  вышеизложенное, дадим следующее  определение.

Очагом  ядерного поражения  называется территория, в пределах которой в результате воздействия ядерного оружия или катастрофы на АЭС произошло радиоактивное заражение местности, массовое поражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, разрушение и повреждение различных сооружений, возникли пожары.

Размеры очага  ядерного поражения зависят от мощности и, вида ядерного взрыва, от рельефа  местности и характера застройки, погодных условий и других факторов. 

Очаг химического  поражения

Очагом  химического поражения называется территория, в пределах которой под действием отравляющих веществ или сильно действующих ядовитых веществ произошло массовое поражение людей, животных и растений.

Количественной  характеристикой степени заражения  приземного слоя воздуха является массовая концентрация отравляющего вещества (ОВ), то есть количество ОВ в единице объёма воздуха (г/м³).

Количественной  характеристикой степени заражения  территорий является плотность заражения - количество ОВ, находящегося на единице площади зараженной поверхности (г/м²).

Отравляющие вещества смертельного действия подразделяются на две группы:

• стойкие ОВ (сохраняют поражающее действие от часов до суток, например, иприт и зоман);
• нестойкие ОВ (поражающее действие сохраняется несколько минут, например, фосген и синильная кислота).

Раздражающие  ОВ воздействуют на слизистые оболочки, верхние дыхательные пути и глаза. Признаки поражения: жжение и боль в  глазах, насморк, кашель. От раздражающих отравляющих веществ надежно  предохраняют защитная одежда и противогаз.

При поражении  ОВ нервно-паралитического действия возникает светобоязнь, вызванная сужением зрачков глаз, боль в груди и затруднённое дыхание. В качестве защиты используют противогаз, защитную одежду, а при признаках отравления - средство из индивидуальной аптечки АИ-2 (смотри инструкцию в аптечке).

Кожно-нарывные ОВ поражают органы дыхания, кожные покровы  и кишечно-желудочный тракт. Признаки поражения кожи: покраснения тела через 2-6 часов после воздействия, образование язв через 2-3 суток. Для  защиты используют средства защиты кожи и противогаз, при попадании на кожу - индивидуальный противохимический  пакет ИПП-8.