- •А. С. Гринин, в. Н. Новиков экологическая безопасность
- •Об этой книге
- •А. Е. Пекин Принятые сокращения1
- •Введение
- •Глава 1. Классификация чрезвычайных ситуаций
- •Классификация чрезвычайных ситуаций
- •1. Чс техногенного характера
- •2. Чс природного характера
- •3. Чс экологического характера
- •Среднегодовое количество экстремальных природных явлений на Земле
- •Инфекционная заболеваемость населения при чс
- •Классификация инфекционных заболеваний
- •Глава 2. Стихийные бедствия: возникновение, последствия и прогнозирование
- •Перечень основных видов стихийных бедствий
- •Характеристика повреждений при землетрясении
- •Некоторые крупные землетрясения
- •Число погибших при лавинах и оползнях
- •Пример расчета защитного заземления (для лабораторных условий).
- •Домашние источники электромагнитного поля
- •Последствия воздействия некоторых ураганов
- •Последствия ряда наводнений
- •Примеры решения задач
- •Сравнительная характеристика параметров при воздействия чс
- •Величина избыточного давления, кг/см2, определяющая степень разрушения
- •Степень разрушения строений при землятресениях, баллы
- •Высота сплошного завала, м, в зависимости от плотности застройки и этажности зданий
- •Степень разрушения при ветровой нагрузке (скорость ветра м/с)
- •Коэффициент аэродинамического сопротивления лобовой площадки для тел различной формы
- •Коэффициент трения между поверхностями
- •Глава 3. Аварии и катастрофы на пожаро- и взрывоопасных объектах экономики
- •Температура самовоспламенения ацетилена
- •Примеры решения задач
- •Радиусы зон поражения, км, в зависимости от мощности ябп
- •Воздействие светового импульса на материалы
- •Значения светового импульса, вызывающего ожоги открытых участков кожи, кДж/м2
- •Расстояния до центра взрыва, км, при различных мощностях ябп и величинах световых импульсов
- •Время охвата огнем здания без учета величины его разрушения, мин
- •Оценка пожарной обстановки
- •Показатель x1, характеризующий возможную площадь пожара
- •Показатель х2, характеризующий огнестойкость и архитектурно-планировочные особенности застройки
- •Показатель х3, характеризующий удельную пожарную нагрузку
- •Количество тепла q и плотность горючего материала
- •Прогнозирование потенциальной опасности оэ при взрыве твс а. Мгновенное разрушение резервуара хранения
- •Прогнозирование потенциальной опасности оэ при взрыве твс б. Образование облака при испарении разлитой жидкости (из 50% массы)
- •Прогнозирование потенциальной опасности оэ при взрыве твс в. При взрыве вв
- •Глава 4. Чрезвычайные ситуации на химически опасных объектах экономики и при использовании химического оружия
- •Процентный состав атмосферного воздуха (основные компоненты)
- •Некоторые наиболее распространенные ахов
- •Превышение пдк (в число раз) вредных веществ в атмосфере некоторых городов
- •Химические вещества, выделяющиеся из отделочных материалов и мебели
- •Токсикологические характеристики ов
- •Характеристика основных отравляющих веществ
- •Сравнительная оценка ядерного и химического оружия
- •Примеры решения задач
- •Степень вертикальной устойчивости приземного слоя атмосферы
- •Глубина зон заражения парами хлора, км, для закрытой местности при скорости ветра 1 м/с (в условиях города, застройки)
- •Ориентировочное время (часы, минуты) подхода облака зараженного воздуха
- •Время испарения сдяв, ч, при скорости ветра 1 м/с
- •Размеры зон заражения с поражающими концентрациями, км
- •Глубина распространения о3в на открытой местности при применении ов авиацией
- •Стойкость отравляющих веществ на местности
- •Глава 5. Чрезвычайные ситуации на радиационно опасных объектах
- •Планирование ввода в эксплуатацию блоков аэс
- •Характеристика ocновных форм лучевой болезни
- •Критерии для принятия решения по ра нагрузке (мЗв)
- •Критерии для принятия решения об отселении при рз, Ки/км2
- •Примеры решения задач
- •Дозы внутреннего (ингаляционного) поражения людей, Гр
- •Размеры зон возможного ингаляционного ра облучения, км
- •Возможные потери незащищенных людей в зависимости от полученной ими дозы ингаляционного (внутреннего) облучения
- •Коэффициенты ослабления доз радиации (Косл)
- •1. Дозы внешнего облучения, Гр, при открытом расположении людей
- •2. Размеры зон рз, км, при аварии на реакторе
- •Уровни радиации, рад/ч, на оси следа через 1 ч после аварии
- •Суммарные людские потери от радиации, %, в зависимости от полученной ими дозы облучения
- •Режимы СиДнр при авариях на раоо
- •В формуле - уровень радиации через 1 ч после взрыва, р/ч.; д - поглощенная доза раи, Гр; к - коэффициент ослабления радиации (табл. 5.9.)
- •Допустимое время пребывания на зараженной рв местности
- •Глава 6. Чрезвычайные ситуации военного времени
- •Поражающие факторы ядерного взрыва
- •Время выпадения на поверхность Земли частиц разного диаметра с высоты 24 км
- •Число людей, подвергшихся ра облучению
- •Радиусы зон, км, в которых наводятся напряжения при наземных и низких воздушных ядерных взрывах
- •Примеры решения задач
- •Размеры зон по следу облака
- •Уровни радиации, р/ч, на оси следа рз через час после ядерного взрыва
- •Глава 7. Защита населения в чрезвычайных ситуациях
- •Время защитного действия гп-5, гп-7, мин
- •Время защитного действия респираторов, мин
- •Индивидуальный противохимический пакет ипп-8: а - общий вид; б - флакон с жидкостью; в - ватно-марлевые тампоны
- •Планировка убежища
- •Примеры решения задач
- •Коэффициент безопасной защищенности Cg
- •Режимы радиационной защиты рабочих
- •Составляющие коэффициента надежности
- •Толщина слоя половинного ослабления для различных материалов
- •Коэффициент, учитывающий заглубленность и ширину помещения
- •Коэффициент, учитывающий конструкцию входа
- •Глава 8. Средства радиационной и химической разведки
- •Лабораторная работа № 1.
- •Результаты выполнения эксперимента (вариант)
- •Керма- к и гамма-постоянные г некоторых радионуклидов
- •Лабораторная работа № 2.
- •Лабораторная работа № 3.
- •Комплектация прибора дп-5б:
- •Классификация приборов радиационной разведки
- •Рентгенометр дп-5б
- •Лабораторная работа № 4.
- •Глава 9. Устойчивость функционирования объектов экономики и их жизнеобеспечение
- •Удорожание военной техники
- •Характеристика устойчивости оэ к воздействию увв
- •Характеристика устойчивости оэ к световому импульсу
- •Характеристика защитных свойств элементов оэ
- •Вероятность возникновения вторичных поражающих факторов
- •Пример расчета устойчивости цеха оэ
- •Размещение персонала смены в укрытиях
- •Отчетная карточка исследования устойчивости оэ
- •Глава 10. Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций
- •Характеристика керосинореза к-51 при использовании определенного номера внутреннего мундштука
- •Производительность некоторых насосов
- •Основные характеристики дезактивирующих растворов
- •Расход материалов и затрата времени при дезактивации
- •Расход дегазирующих (дезинфицирующих) веществ
- •Пример выполнения задания (вариант 4)
- •Спецавтомобили: о - обеззараживания, и - изоляции ахов пеной, м - для создания водяной завесы, н- нейтрализации. Ц- цистерна, с - самосвалы, б - бульдозер, э - экскаватор
- •Допустимые сроки непрерывной работы на солнце с использованием сиз, мин, в зависимости от температуры воздуха, 0с
- •Глава 11. Методические указания по разработке вопросов гочс в дипломных проектах
- •Глава 12. Общие сведения о выполнении экономических расчетов при черезвычайных ситуациях
- •Пример действий сил гочс при ликвидации лесного пожара
- •Используемые термины
- •Приложения Приложение 1. Список видеофильмов по курсу го
- •Приложение 2. Шкала Бофорта
- •Приложение 3. Распределение обязанностей между должностными лицами, участвующими в ликвидации чс
- •Обязанности ответственного руководителя работ по ликвидации аварии
- •Обязанности диспетчера оэ
- •Обязанности начальника газоспасательной службы
- •Обязанности руководителя оэ
- •Обязанности начальника цеха, начальника смены цеха
- •Приложение 4. Схема учебного городка го
- •Приложение 5. Размещение документов на стенде «Как действовать в чрезвычайной ситуации»
- •Приложение 6. Условные обозначения (знаки) гочс
- •Литература
- •Содержание
- •Издательская группа «гранд-фаир»
Число людей, подвергшихся ра облучению
Облученные люди |
Количество человек |
Время облучения, ч |
Доза облучения, Гр |
Рыбаки японской шхуны |
23 |
336 |
2,4...4 |
Жители атолла Ронгелап |
64 |
46 |
1,75 |
Жители атолла Эйлингие |
18 |
53 |
0,69 |
Персонал на атолле Ронгерик |
28 |
22...28 |
0,78 |
Жители атолла Утирик |
15 |
33...56 |
0,14 |
Люди могут подвергаться однократному или неоднократному (повторному) облучению. При этом суммарная доза облучения может превысить допустимую, установленную для данного контингента. Важным фактором является время облучения: успевает ли организм «ликвидировать» последствия своего радиационного поражения. Считается, что при 10%-ном радиационном поражении организм не может полностью себя восстановить, так как это порог, вызывающий отдаленные последствия облучения.
Электромагнитный импульс. Ядерный взрыв сопровождается электромагнитным излучением в виде мощного и весьма короткого импульса. При ядерном взрыве в окружающую природную среду одномоментно испускается огромное количество гамма-квантов и нейтронов, которые взаимодействуют с ее атомами, сообщая им импульс энергии. Эта энергия идет на ионизацию атомов и сообщение электронам и ионам поступательного движения от центра взрыва. Так как масса электрона значительно меньше массы атома, то электроны приобретают высокую скорость, а ионы остаются практически на месте.
Эти электроны называют первичными. Их энергии достаточно для дальнейшей ионизации среды, причем каждый первичный (быстрый) электрон образует до 30 000 вторичных (медленных) электронов и положительных ионов. Под действием электрического поля от оставшихся положительных ионов вторичные электроны начинают двигаться к центру взрыва и вместе с положительными вторичными ионами создают электрические поля и токи, компенсирующие первичные. Из-за огромной разницы в скоростях первичных и вторичных электронов процесс компенсации длится значительно дольше, чем процесс их возникновения. В результате возникают кратковременные электрические и магнитные поля, которые и представляют собой электромагнитный импульс (ЭМИ), что характерно лишь для ядерного взрыва.
Нейтроны в районе взрыва захватываются атомами азота воздуха, создавая при этом гамма-излучение, механизм воздействия которого на окружающий воздух аналогичен первичному гамма-излучению, то есть способствует поддержанию электромагнитных полей и токов.
С высотой плотность атмосферного воздуха уменьшается, и в месте взрыва наблюдается асимметрия в распределении электрического заряда. Этому может способствовать и асимметрия потока гамма-квантов, различная толщина оболочки ЯБП и наличие магнитного поля Земли. Вследствие указанных причин электромагнитные поля теряют сферическую симметрию и при наземном ядерном взрыве приобретают вертикальную направленность.
Основными параметрами ЭМИ (рис. 6.3), определяющими его поражающее действие, являются: форма импульса (характер изменения напряженности электрической и магнитной составляющих поля во времени) и амплитуда импульса (максимальная величина напряженности поля). На рис. 6.3 по оси ординат дано отношение напряженности электрического поля (Е) для наземного взрыва к максимальной напряженности поля в начальный момент взрыва. Это одиночный однополярный импульс с очень крутым передним фронтом (с длительностью в сотые доли микросекунды). Его спад происходит по экспоненциальному закону, подобно импульсу от молниевого разряда, в течение нескольких десятков миллисекунд. Диапазон частот ЭМИ простирается до 100 МГц, но основная его энергия приходится на частоты 10...15 кГц.
Рис. 6.3. Форма ЭМИ наземного ядерного взрыва
Район, где гамма-излучение взаимодействует с атмосферой, называется районом источника ЭМИ. Плотная атмосфера на малых высотах ограничивает эффективное распространение гамма-квантов до сотен метров, то есть при наземном ядерном взрыве площадь этого района занимает несколько квадратных километров. При высотном ядерном взрыве гамма-кванты проходят сотни километров до полной потери энергии из-за большой разреженности воздуха, то есть район источника ЭМИ значительно больше: диаметр до 1600 км, а глубина до 20 км. Его нижняя граница находится на высоте около 18 км. Большие размеры района источника ЭМИ при высотном ядерном взрыве приводят к поражению электромагнитным импульсом в местах, где не действуют другие поражающие факторы этого ядерного взрыва. И такие районы могут отстоять от места взрыва на тысячи километров. Показательным примером подобного случая является проведение ядерных испытаний в атмосфере в августе 1958 г. В момент произведенного США термоядерного взрыва за пределами атмосферы над островом Джонстон в 1000 км от эпицентра взрыва, на Гавайях, погасло уличное освещение. Это произошло в результате воздействия ЭМИ на линии электропередач, которые сыграли роль протяженных антенн. Аналогичные явления наблюдались и при ранее проведенных воздушных взрывах, но с такими масштабами воздействия ЭМИ люди встретились впервые, так как впервые был произведен взрыв за пределами атмосферы.
Величина ЭМИ в зависимости от степени асимметрии взрыва может быть разной: от десятков до сотен киловольт на метр антенны, в то время как чувствительность обычных входных устройств составляет несколько десятков или сотен микровольт. Так, при наземном ядерном взрыве мощностью в 1 Мт напряженность поля на расстоянии 3 км составляет 50 кВ/м, а на расстоянии 16 км - до 1 кВ/м. При высотном взрыве той же мощности напряженность поля составляет 1000 кВ/м. Так как время нарастания ЭМИ составляет миллиардные доли секунды, то обычные электронные системы могут не обеспечить защиту работающего в момент действия ЭМИ электронного оборудования, которое получит огромную перегрузку и может выйти из строя. Поскольку энергия ЭМИ распределена в широком диапазоне частот, то в лучшем положении находится радиоаппаратура, работающая в узком частотном диапазоне. Защитными мероприятиями против ЭМИ являются: соединение аппаратуры подземными кабельными линиями, экранирование проводов вводов и выводов, заземление и экранирование всей аппаратуры. Но полное экранирование постоянно действующей аппаратуры связи выполнить невозможно.
Воздействие ЭМИ может привести к выходу из строя электро- и радиотехнических элементов, связанных с антеннами и длинными линиями связи, из-за появления значительных токов (разности потенциалов), которые наводятся и распространяются на десятки и сотни километров от места взрыва, то есть за пределами действия других поражающих факторов. Если через эти зоны будут проходить линии указанной длины, то наведенные в них токи будут распространяться за пределы указанных зон и выводить из строя аппаратуру, особенно ту, что работает при малых напряжениях (на полупроводниках и интегральных схемах), вызывать короткие замыкания, ионизацию диэлектриков, портить магнитные записи, лишать памяти ЭВМ (табл. 6.4). По этой же причине могут быть выведены из строя системы оповещения, управления и связи, установленные в убежищах. Поражение людей из-за воздействия ЭМИ может возникнуть при контакте с токоведущими объектами.
Космические объекты могут быть выведены из строя из-за наводок, возникающих в токопроводящих областях корпуса от жесткого из лучения (когда из-за появления потока свободных электронов возникает импульс тока). Напряженность на корпусе космического объекта может достичь 1 млн В/м. Ядерный взрыв мощностью 1 Мт может вывести из строя незащищенный спутник, находящийся в радиусе 25 тыс. км от места взрыва.
Таблица 6.4