- •Лекция 15.
- •2. Чрезвычайные ситуации техногенного характера
- •2.1. Аварии и их характеристики
- •2.2. Последствия аварий и катастроф
- •2.3. Аварии на радиационно-опасных объектах
- •Коэффициенты качества излучений
- •Единицы мощности ионизирующего излучения
- •2.4. Аварии на транспорте
- •3. Чрезвычайные ситуации военного времени
- •3.1. Ядерное оружие
- •Характеристика светящейся области ядерного взрыва
- •Радиусы действия поражающих факторов при ядерном взрыве
- •Коэффициенты ослабления изучения различными защитными преградами
- •Характеристика зон заражения
- •3.2. Химическое оружие
- •3.3. Бактериологическое оружие
Радиусы действия поражающих факторов при ядерном взрыве
|
Радиус поражения, км, при мощности | ||||
Поражающие факторы |
взрыва, кт | ||||
|
10 |
100 |
500 |
1000 |
10000 |
Избыточное давление 35 кПа (разруше- |
|
|
|
|
|
ние большинства наземных сооружений) |
1.25 |
2,3 |
3.9 |
3.8 |
10,5 |
Избыточное давление 50 кПа (полное раз- |
|
|
|
|
|
рушение сооружений) |
0.9 |
1,9 |
3,2 |
4,0 |
8.5 |
Световой импульс 500 кДж/м (ожоги чет- |
|
|
|
|
|
вертой степени) |
1,0 |
2,1 |
7,2 |
8,0 |
20,5 |
Доза облучения 1 Зв (100 бэр) |
1.6 |
2,1 |
2,5 |
3,0 |
4,2 |
Доза облучения 5 Зв (500 бэр) |
1.3 |
1.8 |
2.0 |
2.4 |
3.4 |
Для взрывов сверхмалых и малых мощностей, а также для нейтронных боеприпасов, где дозы значительно выше, необходимо предусматривать данную защиту, для которой служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов.
Поток гамма-квантов в какой-то мере уменьшают материалы, имеющие высокие плотности электронов, которым гамма-кванты передают свою энергию (свинец, сталь и т.д.).
Ослабление потока нейтронов происходит за счет поглощения их ядрами атомов. Поток нейтронов сильнее ослабляется легкими элементами (водород из состава воды, полиэтилены и др.).
Толщину материала, которая уменьшает биологическое воздействие гамма-излучения или потока нейтронов в два раза, называютслоем половинного ослабления(приводится в справочниках).
Защитные свойства зданий, сооружений и убежищ характеризуютсякоэффициентом ослабления —величиной, показывающей, во сколько раз доза облучения внутри здания, убежища меньше, чем на открытой местности.
Зная толщину материала и слой половинного ослабления, можно определить коэффициент ослабления по формуле:
Косл= 2h/d,
где h — толщина материала; d — слой половинного ослабления.
Если защитная преграда состоит из нескольких слоев, то их необходимо просуммировать: Косл= Косл1+ Косл2+ ... + Кослn(табл. 5).
Таблица 5
Коэффициенты ослабления изучения различными защитными преградами
Материал |
Толщина половинного ослабления материала см | |
|
Гамма-излучение |
Нейтроны |
Вода |
23.0 |
4,9 |
Полиэтилен |
31.0 |
4.9 |
Дерево |
40,0 |
14.0 |
Кирпич |
18,0 |
14.0 |
Грунт |
18.0 |
11,0 |
Железобетон |
12,5 |
9.7 |
Сталь |
3.5 |
2.0 |
Радиоактивное заражение местности. Его источником являются продукты деления ядерного горючего, радиоактивные изотопы, образующиеся в грунте и других материалах при воздействии нейтронов (наведенная активность), а также неразделившаяся часть ядерного заряда.
Основное место в образовании радиоактивного заражения принадлежит осколкам деления ядерного горючего. В процессе деления ядер боеприпаса образуется около 200 изотопов 35-ти химических элементов, расположенных в средней части Периодической системы Д.И. Менделеева. Почти все изотопы нестабильны и претерпевают бета-распад, который сопровождается гамма-излучением.
Первичные ядра осколков деления в последующем испытывают в среднем три-четыре распада и в итоге превращаются в стабильные элементы.
Радиоактивные вещества, образовавшиеся вследствие захвата нейтронов, также распадаются с испусканием бета-частиц и гамма-излучения.
Не вступившие в реакцию деления ядра урана или плутония испытывают естественный альфа-распад.
Таким образом, радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучений: альфа, бета, гамма. Время их воздействия на окружающую среду будет весьма продолжительным.
Поскольку при наземном взрыве в огненный шар вовлекается значительное количество грунта и других веществ, то при охлаждении эти частицы выпадают в виде радиоактивных осадков. По мере перемещения облака происходит выпадение радиоактивных осадков, и таким образом на земле остается радиоактивный след. Плотность заражения как в районе взрыва, так и по следу заражения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва.
В зависимости от конкретных условий форма следа может быть самой разнообразной, и его конфигурация может быть реально определена только после окончания выпадения радиоактивных частиц на землю.
Местность считается зараженной при уровнях радиации 0,5 Р/ч (3,6 • 10-8А/кг) и более.
В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко в первые часы после взрыва. Уровень радиации на 1 ч после взрыва является основной характеристикой при оценке радиоактивного заражения местности.
Уровень радиации на любое время (f) после взрыва (Р,) можно определить по формуле
Pt= P1 .t-1,2,
где P1— уровень радиации на 1 ч после взрыва.
Поскольку 7-1,2= 10, то за промежуток времени, кратный 7, мощность дозы снижается приблизительно в 10 раз (на порядок).
Так, если через 1 ч после взрыва мощность дозы составляет 100 Р/ч, то через 7 ч она уменьшится до 10 Р/ч. Доза полного распадаD = 5Р1.
Полученную дозу за время пребывания на зараженной местности можно определить:
D =(Pcр/ Косл) - t,
гдеРcp= 1/2.(Р1 + Р2) —уровень радиации начала и конца пребывания на зараженной местности (табл. 6).
А — зона умеренного заражения — занимает 75—80% площади радиоактивного следа и является наибольшей по протяженности.
Б — зона сильного заражения — занимает около 10% площади следа.
В и Г— зоны опасного и чрезвычайно опасного заражения — занимают около 10—15% всей площади следа.
Таблица 6