8401

161

вводится режим ограничения хозяйственной деятельности и проводится радиационный контроль. Для АС внешняя граница СЗЗ проходит, как правило, на удалении не менее чем 3 км. от объекта.

Зона наблюдения – территория за пределами СЗЗ, на которой проводится радиационный контроль. На этой территории не вводятся никакие ограничения по проживанию и хозяйственной деятельности людей, но плотность населения не должна превышать 100 человек на км2. Применительно к АС внешняя граница зоны наблюдений проходит на удалении 20 км от внешней границы СЗЗ для станций мощностью до 4 ГВт и 40 км – для станций мощностью свыше 4 ГВт. Следовательно, и размеры зоны безопасности вокруг АС, в зависимости от мощности, могут быть от 23 до 43 км.

В районе размещения АС и в ее зоне безопасности необходимо строительство и оборудование защитных сооружений ГО (убежищ и противорадиационных укрытий). Они предназначаются для защиты персонала АС и близживущего населения от ионизирующих излучений в течение до 5 суток с момента аварии. Так, в границах проектной застройки АС оборудуются убежища со степенью защиты не менее 5000 раз по ионизирующим излучениям и 200 кПа – по избыточному давлению. На удалении до трех км от станций оборудуются убежища со степенью защиты не менее 3000 раз по ионизирующим излучениям и 100 кПа – по избыточному давлению. На периферии СЗЗ (3-7 км от АС) оборудуются ПРУ с К3 = 1000 и выдерживающие избыточное давление 20 кПа. Такие ПРУ, но с меньшим коэффициентом защиты (К3 = 500) оборудуются на всей территории зоны наблюдения.

Основные рекомендации по поведению населения при аварии на АС

При нахождении в помещении:

- загерметизировать помещение (плотно закрыть окна и двери, закрыть вентиляционные отверстия, окна и двери занавесить плотным материалом и т.п.);

162

-укрыть продукты питания от пыли;

-ежедневно проводить влажную уборку помещения, желательно с применением моющих средств;

-строго соблюдать правила личной гигиены;

-воду употреблять только из проверенных источников, а продукты питания – приобретенные через торговую сеть;

-принимать пищу только в закрытых помещениях, тщательно мыть руки перед едой и полоскать рот 0,5% раствором питьевой соды;

-систематически контролировать радиационный фон;

-держать включенным теле- и радиоприемники на местных каналах. При нахождении вне помещения:

-максимально ограничить пребывание на открытой территории;

-при выходе из помещений обязательно использовать СИЗ (респиратор, противопыльную повязку, плащ, резиновые сапоги и т.п.);

-при нахождении на местности не рекомендуется раздеваться, садиться на землю, курить;

-перед входом в помещение обязательно вымыть обувь водой или обтереть мокрой ветошью, верхнюю одежду вытряхнуть и почистить влажной щеткой;

-исключить купание в открытых водоемах.

Вцелом РБ населения в мирное время основывается на выполнении комплекса правовых, организационных, медицинских и инженернотехнических мероприятий по защите людей и окружающей среды как при нормальном функционировании радиационно-опасных объектов, так и при авариях на них. Важное место отводится также действиям и поведению самого населения в зонах радиоактивного загрязнения.

163

ГЛАВА 10. ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ НАСЕЛЕНИЯ ОТ ОМП

В последние годы к оружию массового поражения (ОМП) относят ядерное оружие, современные виды высокоточного и высокопроникающего оружия. Применительно к промышленным объектам и населению последние два вида оружия военными не считаются ОМП.

10.1. Основные сведения о ядерном оружии

Ядерное оружие (ЯО) – это ОМП взрывного действия, основанное на использовании внутренней 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, в ядра изотопов гелия. Энергия взрывной ядерной реакции значительно превосходит энергию взрыва обычных ВВ. Так, при цепной реакции деления ядер 1 кг урана-235 или плутония-239 выделяется столько энергии, сколько дает взрыв 20000 т тротила, а при синтезе ядер всех атомов, имеющихся в 1 кг дейтерия, выделяемая энергия увеличивается в три раза.

Средствами доставки и носителями ЯО являются баллистические, крылатые и зенитные ракеты, подводные лодки и надводные корабли, самолеты и артиллерия. Кроме того, ЯО может применяться в виде ядерных фугасов (мин). Мощность ядерных боеприпасов различна и оценивается тротиловым эквивалентом (ТЭ). ТЭ – это количество обычного ВВ, энергия взрыва которого равна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса. По этому признаку различают следующие группы ядерных боеприпасов: сверхмалые с ТЭ до 1 кт; малые – 1-10 кт; средние – 10-100 кт; крупные – 100 кт – 1 Мт; сверхкрупные – свыше 1 Мт. По месту взрыва различают воздушные, наземные, подземные, подводные и высотные (космические) ядерные взрывы.

С момента изобретения ядерного оружия в мире произведено 2060 ядерных взрыва. По странам они распределяются так: США – 1030, СССР – 715, Франции – 210, Великобритания – 45, Китай – 45, Индия – 6, Пакистан –

165

наносить поражения людям, разрушать различные сооружения и другие объекты на значительных расстояниях от места взрыва. Наибольшее давление возникает на передней границе сжатой области, называемой фронтом ударной волны. По мере удаления от центра взрыва давление, а следовательно, и разрушающая сила ударной волны заметно снижаются. В дальних зонах величина давления продолжает падать, а фронт, деформируясь, постепенно превращается в звуковую волну. Ударная волна характеризуется избыточным давлением во фронте волны ∆Pф, скоростным напором Vскр и временем действия t. Перечисленные параметры зависят от мощности и вида ядерного взрыва, а также от удаления объекта от места взрыва (табл. 21). При подходе фронта ударной волны на ограждающих конструкциях зданий и сооружений почти мгновенно возникает значительная нагрузка, которая приводит к различным разрушениям и повреждениям. Ударная волна также способна затекать в замкнутые пространства через окна, двери, небольшие отверстия и щели. Это приводит к разрушению перегородок и оборудования внутри зданий и сооружений, а также может вызвать поражения людей и животных. Во всех случаях ударная волна вызывает разрушения и повреждения зданий и сооружений различной степени и создает угрозу жизни и здоровью людей.

Т а б л и ц а 21

Некоторые значения избыточных давлений для наземного взрыва

От ударной волны поражаются и люди. Так, при избыточных давлениях 20-40 кПа незащищенные люди могут получить легкие ушибы и контузии. Воздействие ударной волны в 40-60 кПа приводит к поражениям средней тяжест: потере сознания, повреждению органов слуха, сильным

166

вывихам конечностей, кровотечениям из носа и ушей. Тяжелые травмы возникают при избыточном давлении свыше 60 кПа и характеризуются сильными контузиями, переломами конечностей и поражениями внутренних органов. При избыточных давлениях 100 кПа и больше наблюдаются крайне тяжелые поражения людей, нередко со смертельным исходом. В качестве мер по защите от ударной волны следует использовать ЗСГО, траншеи, канавы, естественные укрытия (овраги) и использовать 3-й способ защиты – эвакуацию.

Световое излучение – это электромагнитное излучение оптического диапазона в видимых ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Его источником является светящаяся область взрыва, которая состоит из нагретых до высоких температур паров конструкционных материалов боеприпаса, воздуха и испарившегося грунта. Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится, в зависимости от мощности ядерного взрыва, до 20-40 секунд (для сверхкрупных боеприпасов). Однако сила его такова, что в районе взрыва оно способно вызывать испарение, сгорание или оплавление различных материалов. На более дальних расстояниях происходит загорание или обугливание деревянных конструкций и других легковоспламеняющихся материалов. Оно способно вызывать гибель, ожоги и поражения глаз у людей и животных. Кроме того, может возникнуть большое количество пожаров на значительных площадях.

Так, при видимости 10 км и более при наземном взрыве ядерного боеприпаса с ТЭ 20 кт возникновение пожаров наиболее вероятно на расстояниях 1-2,5 км. Если же мощность взрыва составляет 500 кт и более, это расстояние может составить 5-10 км. Характер развития пожаров зависит от плотности застройки, этажности и степени огнестойкости зданий. С увеличением плотности застройки усиливается влияние тепловых радиационных полей отдельных очагов пожара. Это может привести к возникновению сплошного пожара или даже огненного шторма.

167

Рекомендации по защите: заблаговременно выполнять защитные мероприятия, уменьшающие опасность пожаров; повышать огнестойкость зданий; создавать преграды из непрозрачных негорючих материалов; использовать ЗСГО, подвалы и т.п.

Электромагнитный импульс (ЭМИ). При наземном, воздушном и высотном ядерных взрывах образуются электрические и магнитные поля. Вертикальные составляющие электрического поля при наземном и низком воздушных взрывах (для мощности взрыва 1 Мт) на расстояниях от центра взрыва 2-4 км могут составить от 13 до 3 кВ/м соответственно. Время действия ЭМИ – десятки миллисекунд. При высотных ядерных взрывах электромагнитное поле может возникнуть на расстоянии в несколько сотен километров от места взрыва.

Непосредственного воздействия ЭМИ на человека не оказывает. Однако волны перенапряжения могут распространяться по проводникам на большие расстояния. Высокие электрические потенциалы относительно земли возникают и на металлических конструкциях. Это может представить опасность для человека. Вследствие электрического пробоя изоляции под напряжением могут оказаться элементы электро- и радиотехнических устройств, с которыми соприкасается обслуживающий персонал, что может служить причиной поражения людей.

Воздействие на электронную технику: пробой изоляции, вывод из строя полупроводниковых приборов, входных систем радиоаппаратуры и аппаратуры связи. ЭМИ может вызвать срабатывание защиты в системах электроснабжения. Кроме того, возможно нарушение работы РЛС на 3-5 и более часов. Защита: заземление и экранирование линий и аппаратуры, использование двухпроводных симметричных линий, применение разрядников и других средств электрической защиты.

Сейсмовзрывные волны в грунте возникают при наземных и особенно при подземных взрывах. Они распространяются на значительные расстояния и являются существенным поражающим фактором для подземных и

168

котлованных сооружений, линий водоснабжения, канализации и др. Такие волны обычно бывают трех типов: продольные, поперечные и поверхностные. При взаимодействии с сооружениями они формируют динамическую нагрузку на ограждающие конструкции, фундаменты и инженерные коммуникации, расположенные под землей. В итоге могут возникнуть разрушения и повреждения, как при землетрясении. Характер распространения сейсмовзрывных волн зависит от физико-химических свойств грунта, геологического строения района и мощности взрыва. В общем случае, на расстояниях от центра взрыва в несколько сот метров, они не представляют серьезной опасности для подземных коммуникаций.

Проникающая радиация представляет поток альфа-, бэта-, гаммалучей

инейтронов, которые испускаются из зоны ядерного взрыва. Она длится в течение 10-15 секунд после взрыва и распространяется в воздухе во все стороны. При взрывах мощностью свыше 10 кт радиус поражения не превышает радиуса поражения ударной волной и световым излучением. Под воздействием ПР поражаются живые организмы, возникает лучевая болезнь

имутационные изменения в живых клетках людей и животных. Выводится из строя электронное оборудование, темнеют стекла оптических приборов,

засвечиваются фотоматериалы.

Радиоактивное заражение местности является одним из основных и длительно действующих поражающих факторов наземного и низкого воздушного ядерных взрывов. При этом радиоактивному заражению подвергается не только район, прилегающий к месту взрыва, но и местность, удаленная от него на десятки и даже сотни километров. Площади заражения с опасными уровнями радиации во много раз превышают размеры зон поражения ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией. Выделяют три источника радиоактивного заражения местности.

П е р в ы м и с т о ч н и к о м являются продукты деления (около 200 изотопов 36 различных элементов средней части таблицы Менделеева). На каждую килотонну мощности взрыва образуется около 57 г продуктов

169

деления. По истечении одной минуты с момента взрыва гамма-активность 57 г продуктов деления равна гамма-активности 30000 т радия. И хотя эта активность очень быстро уменьшается, все же интенсивность излучения будет высокой длительное время.

В т о р ы м и с т о ч н и к о м является не прореагировавшая часть ядерного заряда (урана-235 или плутония-239), которые распадаются с испусканием альфа-частиц.

Т р е т ь и м и с т о ч н и к о м является наведенная активность, т.е. образование радиоактивных веществ в результате взаимодействия нейтронов с элементами, находящимися в грунте, воздухе и других компонентах окружающей среды. Наведенная радиоактивность будет иметь место только в зоне действия потока нейтронов, т.е. в районе взрыва. Она в основном обусловлена взаимодействием нейтронов с ядрами атомов алюминия, марганца, кремния, натрия и др. элементов. Эти изотопы распадаются с испусканием бэта-частиц и гамма-лучей.

Радиоактивное заражение местности образуется следующим образом. При наземном ядерном взрыве светящаяся область взрыва касается поверхности земли. В светящуюся область вовлекается значительное количество грунта. Вследствие высоких температур часть грунта испаряется (примерно 4 тонны на каждую килотонну мощности взрыва), а большая часть оплавляется (несколько сотен тонн на килотонну). Испарившийся и часть оплавившегося грунта перемешиваются с радиоактивными веществами и восходящими потоками перегретого воздуха, поднимаются на многокилометровую высоту в виде грибного облака. Когда плотность воздуха в облаке взрыва станет равной плотности окружающей среды, подъем облака прекращается. При этом в среднем за 7-10 минут облако достигает максимальной высоты подъема (до 20 км для боеприпаса мощностью 1 Мт), а масса поднятого грунта может достигать 20 тысяч тонн. Содержащиеся в облаке вещества имеют размеры от 2-5 мкм до нескольких миллиметров. Они со скоростью среднего ветра и по его направлению

170

перемещаются в верхних слоях атмосферы. Поднятые радиоактивные частицы и радиоактивная пыль, из которых состоит облако, постепенно охлаждаясь и увлажняясь, выпадают на земную поверхность, образуя зону радиоактивного заражения (след радиоактивного облака). Форма и размеры следа зависят от ряда причин, главными из которых являются мощность взрыва и скорость среднего ветра. Сначала выпадают крупные частицы, затем более мелкие, а самые мелкие остаются в атмосфере длительное время, иногда несколько лет. Таким образом, имеет место "раннее выпадение" – в течение от нескольких часов до суток (на расстояниях от нескольких десятков до сотен километров) и "позднее выпадение" – в течение месяцев или нескольких лет (на расстояниях в несколько тысяч километров от места взрыва). В результате заражается местность, здания, сооружения, посевы, водоемы и воздух. В дальнейшем речь будет идти только о “раннем выпадении”.

На основании многочисленных наблюдений и теоретических расчетов установлено, что распределение РВ на местности в результате выпадения радиоактивных осадков различно и зависит от многих факторов, в т.ч. от направления и скорости ветра на различных высотах, распределения радиоактивности внутри облака, размеров частиц и т.д. На равнине при неизменном направлении среднего ветра след будет иметь форму, близкую к эллипсу. Плотность заражения местности, уровни радиации на ней и дозы до полного распада РВ на следе неодинаковы. Наиболее высокая степень радиоактивности будет наблюдаться на участках следа, близких к центру взрыва, и на оси следа. Причем уровни радиации убывают в соответствии с

где P0 и Pt - уровни радиации ко времени t0 и t после взрыва.

Следовательно, по мере увеличения времени, прошедшего после взрыва, и уровни радиации (мощности дозы излучений) на следе радиоактивного облака снижаются. Так, уровни радиации, измеренные через 1 час после