2.7. Радиоактивное заражение местности и атмосферы при ядерных взрывах

Среди поражающих факторов ядерного взрыва радиоактив­ное заражение занимает особое место. Радиоактивному зараже­нию при ядерных взрывах может подвергаться не только район, прилегающий к месту взрыва, но и местность, удаленная от него на многие десятки и даже сотни километров. При этом на. боль­ших площадях может создаваться заражение, представляющее опасность для личного состава в затрудняющее боевые действия войск. Поражению людей на местности, заряженной радиоактивными веществами, может происходить в течение длительного времени. Радиоактивные вещества оказывают поражающее действие на людей путем внешнего облучения и при попадании на кожу или внутрь организма (через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, раны). Весьма важной особенностыо радиоактивных веществ является то, что они не имеют ни цвета, ни запаха, ни вкуса и могут быть обнаружены лишь при помощи дозиметрических приборов.

2.7.1. Радиоактивные вещества, образующиеся при ядерном взрыве

Радиоактивное заражение местности и различных объектов обусловливается осколками деления, радиоактивными изотопами, образовавшимися под действием нейтронов из химических элементов, входящих в состав боеприпаса и окружающей среды (наведенная активность) и не прореагировавшей частью заряда. Значительная часть этих радиоактивных веществ первоначально находится в светящейся области в виде паров и газов. В процессе образования облака взрыва они сорбируются расплавленными или оплавленными частицами грунта, вовлеченными и облако восходящими потоками воздуха, в результате чего эти чacтицы становятся радиоактивными и после остывания облака превра­щаются в радиоактивную пыль различных размеров. Оседая, радиоактивная пыль заражает воздух, обширные ионы местности и расположенные на ней объекты. Активность частиц материала оболочки боеприпаса и не разделившегося ядерного горючего ни сравнению с наведенной активностью очень мала и ее можно не учитывать.

Количественно радиоактивные вещества принято измерять числом радиоактивных превращений (распадов), происходящих в единицу времени. Эта мера радиоактивного вещества называется его активностью (а) и в системе СИ измеряется в распадах в секунду. Один распад в секунду называется «Беккерелем» (Бк). Применяется единица измерения активности «Резерфорд» (Рд; 1 Рд = 10⁶ Бк). Внесистемная единица активности — кюри - это такое количество радиоактивного вещества, в котором за 1 с распадается 3,7 • 10¹⁰ ядер. Активностью в 1 кюри (Ки) обладает приблизительно 1 г радия.

Радиоактивные продукты ядерного взрыва представляют со­бой смесь ряда веществ. Например, осколки деления содержит обычно около 200 изотопов 35 химических элементов. Периоды полураспада радиоактивных продуктов ядерного взрыва изменяются в широких пределах — от долей секунды до нескольких лет

В воздухе наведенная активность образуется в результате взаимодействия нейтронов с атомами азота: ^N + о" -> ¹'^C + \р. Активность углерода составляет около 0,02 Ки на 1 т мощ­ности. Поэтому действие ¹⁴С на людей весьма мало и может не учитываться, искусственные изотопы образуются в радиусе 800— 1000 м от центра взрыва, что обусловливается длиной пробега нейтронов в атмосфере. Под воздействием нейтронов радиоактив­ные изогоны образуются в толще грунта от 0 до 60 см.

При выпадении радиоактивных продуктов из облака ядерного взрыва образуется только поверхностное заражение местности и других предметов. Радиоактивные вещества, выпадающие из облака взрыва (рис. 2.21) заражают местность как в районе взры­ва, так и по пути движения облака, образуя так называемый след облака. Форма следа главным образом зависит от направ­ления и скорости ветра на различных высотах вплоть до высоты подъема верхней кромки радиоактивного облака, а также от рельефа местности.

На открытой равнинной местности три постоянном направлении ветра по высотам след радиоактивного облака имеет форму эллипса. Осью следа радиоактивного облака называется услов­ная линия на зараженной местности с максимальными уровнями радиации. Уровни радиации вдоль оси следа, непрерывно умень­шаются в направлении от центра взрыва. Уровни радиации не по­стоянны и по ширине следа: чем дальше от оси следа, тем уровни ридиации меньше. Это обусловлено количеством радиоактивных частиц, приходящихся на единицу поверхности.

Количество же радиоактивных частиц, вьшадающих на следе наземного взрыва, зависит от мощности взрыва, метеоусловий, типе грунта в районе взрыва и расстояния от центра взрыва. При воздушных взрывах число частиц, приходящихся на 1 м², в 10 ... 100

раз меньше, чем при наземных и составляет 100... 1000 частиц на 1 м². Степень радиоактивного заражения местности характе­ризуется количеством радиоактивных веществ, приходящихся, и в единицу поверхности, т. е. плотностью заражения. Плотностью радиоактивного заражения местности называется количество активности, приходящейся на единицу площади. Плотность обо­значается Q и измеряется в расп/с • см².

В некоторых случаях степень радиоактивного заражения мест­ности удобнее характеризовать мощностью дозы радиации (уров­нем радиации). Зависимость между плотностью радиоактивного заражения и уровнем радиации на следе радиоактивного облака приближенно выражается соотношением

Q=1.7*10⁵KP

где К — коэффициент, учитывающий давность заражения (К ^ — 2 в первые 2—3 дня после взрыва, К == 5 спустя 1,5—2 меся­ца); Р — уровень радиации Р/ч; Q — плотность радиоактивного заражения местности, расп/с'см².

При аварийном подрыве ядерного боеприпаса зараженность (Q) местности радиоактивными продуктами можно определить по формуле

где м — скорость ветра в приземном слое, м/с; R — расстояние по оси следа, м (при этом R >50 м).