Nuklearno oružje ima pet glavnih štetnih faktora. Raspodjela energije između njih zavisi od vrste i uslova eksplozije. Uticaj ovih faktora takođe varira u obliku i trajanju (zagađenje područja ima najduži uticaj).

Šok talas. Udarni val je područje oštrog sabijanja medija koji se u obliku sfernog sloja širi od mjesta eksplozije nadzvučnom brzinom. Udarni talasi se klasifikuju u zavisnosti od medija za širenje. Udarni val u zraku nastaje zbog prijenosa kompresije i širenja slojeva zraka. Sa povećanjem udaljenosti od mjesta eksplozije, val slabi i pretvara se u običan akustični. Kada val prođe kroz datu tačku u prostoru, on uzrokuje promjene tlaka, koje karakteriziraju dvije faze: kompresija i ekspanzija. Period kompresije počinje odmah i traje relativno kratko u odnosu na period ekspanzije. Destruktivni efekat udarnog talasa karakteriše višak pritiska na njegovoj prednjoj strani (prednja granica), pritisak brzine i trajanje faze kompresije. Udarni talas u vodi razlikuje se od vazdušnog talasa po svojim karakteristikama (veći višak pritiska i kraće vreme izlaganja). Udarni val u zemlji, kada se udalji od mjesta eksplozije, postaje sličan seizmičkom valu. Izlaganje ljudi i životinja udarnim talasima može dovesti do direktnih ili indirektnih povreda. Karakteriziraju ga blaga, umjerena, teška i izuzetno teška oštećenja i ozljede. Mehanički utjecaj udarnog vala ocjenjuje se stepenom razaranja uzrokovanog djelovanjem vala (razlikuju se slaba, srednja, jaka i potpuna destrukcija). Energetska, industrijska i komunalna oprema kao rezultat udara udarnog talasa može zadobiti oštećenja koja se procjenjuju i po njihovoj ozbiljnosti (slaba, srednja i jaka).

Izloženost udarnom talasu također može uzrokovati oštećenje Vozilo, vodovod, šume. Obično je šteta uzrokovana udarnim valom vrlo velika; primjenjuje se kako na ljudsko zdravlje tako i na različite strukture, opremu itd.

Svetlosno zračenje. To je kombinacija vidljivog spektra i infracrvenih i ultraljubičastih zraka. Užareno područje nuklearne eksplozije karakterizira vrlo visoka temperatura. Štetni efekat karakteriše snaga svetlosnog impulsa. Izloženost zračenju kod ljudi uzrokuje direktne ili indirektne opekotine, podijeljene po težini, privremeno sljepilo i opekline mrežnice. Odjeća štiti od opekotina, pa se one često javljaju na otvorenim dijelovima tijela. Veliku opasnost predstavljaju i požari na objektima Nacionalna ekonomija, u šumama, kao rezultat kombinovanog dejstva svetlosnog zračenja i udarnih talasa. Drugi faktor u uticaju svetlosnog zračenja je toplotni efekat na materijale. Njegovu prirodu određuju mnoge karakteristike i zračenja i samog objekta.

Prodorno zračenje. Ovo je gama zračenje i tok neutrona koji se emituju okruženje. Njegovo vrijeme ekspozicije ne prelazi 10-15 s. Glavne karakteristike zračenja su fluks i gustina fluksa čestica, doza i brzina doze zračenja. Težina ozljede zračenja uglavnom ovisi o apsorbiranoj dozi. Kada se jonizujuće zračenje širi kroz medij, ono mijenja svoju fizičku strukturu, ionizirajući atome tvari. Kada su ljudi izloženi prodornom zračenju, mogu nastati različiti stupnjevi radijacijske bolesti (najteži oblici obično su smrtonosni). Oštećenja od zračenja mogu biti uzrokovana i materijalima (promjene u njihovoj strukturi mogu biti nepovratne). Materijali sa zaštitnim svojstvima aktivno se koriste u izgradnji zaštitnih konstrukcija.

Elektromagnetski puls. Skup kratkotrajnih električnih i magnetnih polja nastalih kao rezultat interakcije gama i neutronskog zračenja s atomima i molekulima medija. Impuls nema direktnog uticaja na čoveka, objekti na koji utiče su sva tela koja provode električnu struju: komunikacioni vodovi, dalekovodi, metalne konstrukcije itd. Rezultat izlaganja pulsu može biti kvar raznih uređaja i konstrukcija koje provode struju, te oštećenje zdravlja ljudi koji rade sa nezaštićenom opremom. Posebno je opasan utjecaj elektromagnetnih impulsa na opremu koja nije opremljena posebnom zaštitom. Zaštita može uključivati ​​različite „aditive“ žičanim i kablovskim sistemima, elektromagnetnu zaštitu itd.

Radioaktivna kontaminacija područja. nastaje kao rezultat ispadanja radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije. Ovo je faktor oštećenja koji ima najduži učinak (desetine godina), djelujući na ogromnom području. Zračenje od radioaktivnih supstanci koje ispadaju sastoje se od alfa, beta i gama zraka. Najopasniji su beta i gama zraci. Nuklearna eksplozija stvara oblak koji se može nositi vjetrom. Do ispadanja radioaktivnih supstanci dolazi u roku od 10-20 sati nakon eksplozije. Obim i stepen kontaminacije zavise od karakteristika eksplozije, površine i meteoroloških uslova. Zona radioaktivnog traga po pravilu ima oblik elipse, a stepen kontaminacije opada sa rastojanjem od kraja elipse na kojem je došlo do eksplozije. U zavisnosti od stepena infekcije i moguće posljedice Spoljašnje zračenje razlikuje zone umjerene, teške, opasne i izuzetno opasne kontaminacije. Štetni efekti su uglavnom uzrokovani beta česticama i gama zračenjem. Posebno je opasno unošenje radioaktivnih supstanci u organizam. Glavni način zaštite stanovništva je izolacija od vanjskog izlaganja zračenju i sprječavanje ulaska radioaktivnih tvari u organizam.

Preporučljivo je skloniti ljude u skloništa i skloništa protiv zračenja, kao i u objekte čiji dizajn slabi dejstvo gama zračenja. Koristi se i lična zaštitna oprema.

nuklearna eksplozija radioaktivna kontaminacija

Nuklearno oružje - vrsta oružja masovno uništenje eksplozivno djelovanje zasnovano na korištenju intranuklearne energije. Nuklearno oružje, jedno od najrazornijih sredstava ratovanja, spada među glavne vrste oružja za masovno uništenje. Uključuje različita nuklearna oružja (bojne glave projektila i torpeda, avione i dubinske bombe, artiljerijskih granata i rudnicima opremljenim nuklearnim punjači), sredstva za njihovo upravljanje i sredstva za njihovo dostavljanje do cilja (rakete, avijacija, artiljerija). Smrtonosni efekat nuklearno oružje na osnovu energije oslobođene tokom nuklearnih eksplozija.

Nuklearne eksplozije se obično dijele na zračne, zemaljske (površinske) i podzemne (podvodne). Tačka u kojoj je došlo do eksplozije naziva se centar, a njena projekcija na površinu zemlje (vode) naziva se epicentar nuklearne eksplozije.

Zrakom zove se eksplozija, čiji svijetleći oblak ne dodiruje površinu zemlje (vodu). U zavisnosti od snage municije, može se nalaziti na nadmorskoj visini od nekoliko stotina metara do nekoliko kilometara. Praktično nema radioaktivne kontaminacije područja tokom nuklearne eksplozije u vazduhu (Sl. 17).

tlo (površina) nuklearna eksplozija se izvodi na površini zemlje (vode) ili na takvoj visini kada svjetlosna površina eksplozije dodirne površinu zemlje (vode) i ima oblik hemisfere. Radijus njegovog oštećenja je otprilike 20% manji od zraka.

Karakteristična karakteristika zemaljske (površinske) nuklearne eksplozije- teška radioaktivna kontaminacija područja u zoni eksplozije i duž traga kretanja radioaktivnog oblaka (Sl. 18).

Pod zemljom (pod vodom) nazvana eksplozija proizvedena pod zemljom (pod vodom). Glavni štetni faktor podzemne eksplozije je talas kompresije koji se širi u tlu ili vodi (sl. 19, 20).

Nuklearna eksplozija praćen jarkim bljeskom i oštrim, zaglušujućim zvukom koji podsjeća na grmljavinu. U zračnoj eksploziji, nakon bljeska, formira se vatrena lopta (u slučaju eksplozije tla, hemisfera), koja se brzo povećava, diže, hladi i pretvara u vrtložni oblak, u obliku pečurke.

Štetni faktori nuklearne eksplozije su udarni val, svjetlosno zračenje, prodorno zračenje, radioaktivna kontaminacija i elektromagnetski puls.

Šok talas - jedan od glavnih štetnih faktora nuklearne eksplozije, budući da je najveći dio razaranja i oštećenja objekata, zgrada, kao i ozljeda ljudi uzrokovan njenim udarom.

Ovisno o prirodi razaranja na izvoru nuklearnog oštećenja razlikuju se četiri zone: potpuno, snažno, srednje i slabo uništenje.

Basic metoda zaštite od udarnog vala je korištenje skloništa (skloništa).

Svetlosno zračenje je tok energije zračenja, uključujući ultraljubičaste, vidljive i infracrvene zrake. Njegov izvor je svjetlosna površina nastala od vrućih produkata eksplozije i vrućeg zraka.

Svetlosno zračenje širi se gotovo trenutno i traje, ovisno o snazi ​​nuklearne eksplozije, do 20 s. Može izazvati opekotine kože, oštećenje (trajno ili privremeno) vida ljudi i požar zapaljivih materijala i predmeta.

Zaštita od svjetlosnog zračenja može biti razne predmete, stvarajući senku. Svjetlosno zračenje ne prodire kroz neprozirne materijale, tako da svaka barijera koja može stvoriti sjenu štiti od direktnog djelovanja svjetlosnog zračenja i štiti od opekotina. Najbolji rezultati se postižu korištenjem skloništa i skloništa koja istovremeno štite od drugih štetnih faktora nuklearne eksplozije.

Pod uticajem svetlosnog zračenja i udarnog talasa u izvoru nuklearnog oštećenja dolazi do požara, sagorevanja i tinjanja u ruševinama. Skup požara koji se javljaju u izvoru nuklearne štete obično se naziva masovnim požarima. Požari na izvoru nuklearne štete traju dugo, pa mogu izazvati veliki broj uništavanje i izazivaju veću štetu od udarnog vala.

Svjetlosno zračenje je značajno oslabljeno u prašnjavom (zadimljenom) zraku, magli, kiši i snježnim padavinama.

Prodorno zračenje - Ovo je jonizujuće zračenje u obliku struje gama zraka i neutrona. Njegovi izvori su nuklearne reakcije koje se dešavaju u municiji u trenutku eksplozije i radioaktivni raspad fisijskih fragmenata (proizvoda) u oblaku eksplozije.

Trajanje djelovanja prodornog zračenja na prizemne objekte je 15-25 s. Određuje se vremenom kada se oblak eksplozije podigne na takvu visinu (2-3 km) na kojoj gama-neutronsko zračenje, apsorbirano zrakom, praktički ne dopire do površine zemlje.

Prolazeći kroz živo tkivo, gama zračenje i neutrone jonizuju molekule koji čine žive ćelije, remete metabolizam i vitalne funkcije organa, što dovodi do radijacijske bolesti.

Kao rezultat zračenja koje prolazi kroz materijale okoline, njegov intenzitet se smanjuje. Na primjer, intenzitet gama zraka je smanjen za 2 puta u čeliku debljine 2,8 cm, betonu - 10 cm, zemljištu - 14 cm, drvetu - 30 cm (Sl. 21).

Nuklearno zagađenje. Njegovi glavni izvori su proizvodi nuklearne fisije i radioaktivni izotopi, nastao kao rezultat utjecaja neutrona na materijale od kojih je napravljeno nuklearno oružje, te na neke elemente koji čine tlo u području eksplozije.

U zemaljskoj nuklearnoj eksploziji, svijetleća površina dodiruje tlo. Mase tla koje isparava se uvlači u njega i diže se prema gore. Kako se hlade, proizvod fisije i pare tla se kondenzuju. Formira se radioaktivni oblak. Uzdiže se na visinu od više kilometara, a zatim se kreće brzinom od 25-100 km/h vazdušne mase u pravcu vetra. Radioaktivne čestice koje padaju iz oblaka na tlo formiraju zonu radioaktivne kontaminacije (tragove), čija dužina može doseći nekoliko stotina kilometara. U tom slučaju dolazi do inficiranja prostora, zgrada, objekata, useva, rezervoara itd., kao i vazduha. Kontaminacija terena i objekata na tragu radioaktivnog oblaka odvija se neravnomjerno. Postoje zone umjerenog (A), teškog (B), opasnog (C) i izuzetno opasnog (D) zagađenja.

Zona umjerenog zagađenja (zona A)- prvo sa vani dio traga. Njegova površina čini 70-80% cjelokupnog otiska. Vanjska granica zone teškog zagađenja (zona B, oko 10% površine kolosijeka) je u kombinaciji sa unutrašnjom granicom zone A. Vanjska granica zone opasnog zagađenja (zona B, 8-10% površine staze) poklapa se sa unutrašnjom granicom zone B. Izuzetno opasna zona zagađenja (zona D) zauzima približno 2-3% površine kolosijeka i nalazi se u zoni B (Sl. 22).

Radioaktivne supstance predstavljaju najveću opasnost u prvim satima nakon taloženja, jer je u ovom periodu njihova aktivnost najveća.

Elektromagnetski puls je kratkotrajno elektromagnetno polje koje nastaje prilikom eksplozije nuklearnog oružja kao rezultat interakcije gama zraka i neutrona emitiranih s atomima okoline. Posljedica njegovog utjecaja može biti kvar pojedinih elemenata radio-elektronske i električne opreme. Ljudi mogu biti ozlijeđeni samo ako dođu u kontakt sa žičanim vodovima u trenutku eksplozije.

Pitanja i zadaci

1. Definirajte i okarakterizirajte nuklearno oružje.

2. Navedite vrste nuklearnih eksplozija i ukratko opišite svaku od njih.

3. Šta se naziva epicentrom nuklearne eksplozije?

4. Lista štetni faktori nuklearne eksplozije i opišite ih.

5. Opišite zone radioaktivne kontaminacije. U kojoj zoni radioaktivne tvari predstavljaju najmanju opasnost?

Zadatak 25

Izloženost kojem štetnom faktoru nuklearne eksplozije može uzrokovati opekotine kože, oštećenje ljudskih očiju i požar? Od ponuđenih opcija odaberite tačan odgovor:

a) izlaganje svetlosnom zračenju;
b) izloženost prodornom zračenju;
c) izlaganje elektromagnetnom impulsu.

Zadatak 26

Šta određuje vrijeme djelovanja prodornog zračenja na kopnene objekte? Od ponuđenih opcija odaberite tačan odgovor:

a) vrsta nuklearne eksplozije;
b) snaga nuklearnog punjenja;
c) djelovanje elektromagnetnog polja koje nastaje eksplozijom nuklearnog oružja;
d) vrijeme kada se eksplozijski oblak podigne na visinu na kojoj gama-neutronsko zračenje praktično ne dopire do površine zemlje;
e) vrijeme prostiranja svijetlećeg područja koje nastaje za vrijeme nuklearne eksplozije, nastalo od vrućih produkata eksplozije i vrućeg zraka.

Uvod

1. Slijed događaja tokom nuklearne eksplozije

2. Udarni talas

3. Svetlosno zračenje

4. Prodorno zračenje

5. Radioaktivna kontaminacija

6. Elektromagnetski impuls

Zaključak

Oslobađanje ogromne količine energije koja se javlja tokom lančane reakcije fisije dovodi do brzog zagrevanja supstance eksplozivne naprave do temperature reda od 10 7 K. Na takvim temperaturama supstanca je intenzivno emitujuća jonizovana plazma. U ovoj fazi oslobađa se oko 80% energije eksplozije u obliku energije elektromagnetnog zračenja. Maksimalna energija ovog zračenja, koja se naziva primarnim, pada u rendgenski opseg spektra. Dalji tok događaja tokom nuklearne eksplozije određen je uglavnom prirodom interakcije primarnog toplotnog zračenja sa okolinom koja okružuje epicentar eksplozije, kao i svojstvima ovog okruženja.

Ako se eksplozija izvede na maloj nadmorskoj visini u atmosferi, primarno zračenje eksplozije apsorbira zrak na udaljenosti od nekoliko metara. Apsorpcija rendgenskih zraka dovodi do stvaranja oblaka eksplozije koji karakteriziraju vrlo visoke temperature. U prvoj fazi, ovaj oblak raste u veličini zbog radijacionog prijenosa energije iz vruće unutrašnjosti oblaka u njegovu hladnu okolinu. Temperatura gasa u oblaku je približno konstantna kroz njegovu zapreminu i opada kako se povećava. U trenutku kada temperatura oblaka padne na približno 300 hiljada stepeni, brzina fronta oblaka opada na vrednosti koje su uporedive sa brzinom zvuka. U ovom trenutku formira se udarni val, čija se prednja strana "odlomi" od granice oblaka eksplozije. Za eksploziju snage 20 kt, ovaj događaj se događa otprilike 0,1 m/sec nakon eksplozije. Radijus oblaka eksplozije u ovom trenutku iznosi oko 12 metara.

Intenzitet toplotnog zračenja oblaka eksplozije u potpunosti je određen prividnom temperaturom njegove površine. Neko vrijeme zrak zagrijan kao rezultat prolaska udarnog vala maskira oblak eksplozije, apsorbirajući zračenje koje on emituje, tako da temperatura vidljive površine eksplozivnog oblaka odgovara temperaturi zraka iza front udarnog vala, koji opada kako se veličina fronta povećava. Oko 10 milisekundi nakon početka eksplozije, temperatura u prednjem dijelu pada na 3000°C i ponovo postaje providna za zračenje eksplozijskog oblaka. Temperatura vidljive površine eksplozivnog oblaka ponovo počinje rasti i otprilike 0,1 sekundu nakon početka eksplozije dostiže približno 8000 °C (za eksploziju snage 20 kt). U ovom trenutku, snaga zračenja oblaka eksplozije je maksimalna. Nakon toga, temperatura vidljive površine oblaka i, shodno tome, energija koju emituje brzo pada. Kao rezultat toga, najveći dio energije zračenja emituje se za manje od jedne sekunde.

Formiranje impulsa toplinskog zračenja i formiranje udarnog vala događa se u najranijim fazama postojanja oblaka eksplozije. Budući da oblak sadrži najveći dio radioaktivnih supstanci nastalih prilikom eksplozije, njegova daljnja evolucija određuje stvaranje traga radioaktivnih padavina. Nakon što se eksplozijski oblak toliko ohladi da više ne emituje u vidljivom području spektra, proces povećanja njegove veličine nastavlja se zbog toplinskog širenja i počinje da se diže prema gore. Kako se oblak diže, sa sobom nosi značajnu masu zraka i tla. U roku od nekoliko minuta, oblak dostiže visinu od nekoliko kilometara i može doći do stratosfere. Brzina radioaktivnih padavina zavisi od veličine čvrstih čestica na kojima se kondenzuje. Ako tokom svog formiranja oblak eksplozije dospije na površinu, količina tla koja se zahvati prilikom podizanja oblaka bit će prilično velika i radioaktivne tvari će se taložiti uglavnom na površini čestica tla, čija veličina može doseći nekoliko milimetara. Takve čestice padaju na površinu u relativnoj blizini epicentra eksplozije, a njihova radioaktivnost se praktički ne smanjuje tokom padavina.

Ako eksplozijski oblak ne dodirne površinu, radioaktivne tvari sadržane u njemu kondenziraju se u mnogo manje čestice karakterističnih veličina od 0,01-20 mikrona. Budući da takve čestice mogu postojati dosta dugo u gornjim slojevima atmosfere, one su rasute na veoma velikom području i u vremenu koje protekne prije nego što ispadnu na površinu uspijevaju izgubiti značajan dio svoje radioaktivnosti. U ovom slučaju, radioaktivni trag se praktički ne opaža. Minimalna visina na kojoj eksplozija ne dovodi do stvaranja radioaktivnog traga ovisi o snazi ​​eksplozije i iznosi približno 200 metara za eksploziju snage 20 kt i oko 1 km za eksploziju snage 1 Mt.

Glavni štetni faktori - udarni val i svjetlosna radijacija - slični su štetnim faktorima tradicionalnih eksploziva, ali su mnogo snažniji.

Udarni val, nastao u ranim fazama postojanja oblaka eksplozije, jedan je od glavnih štetnih faktora atmosferske nuklearne eksplozije. Glavne karakteristike udarnog talasa su vršni nadpritisak i dinamički pritisak na frontu talasa. Sposobnost predmeta da izdrže udar udarnog vala ovisi o mnogim faktorima, kao što su prisustvo nosivih elemenata, građevinski materijal i orijentacija u odnosu na prednju stranu. Nadtlak od 1 atm (15 psi) koji se javlja na 2,5 km od eksplozije tla od 1 Mt mogao bi uništiti višespratnu armiranobetonsku zgradu. Radijus područja u kojem se stvara sličan pritisak prilikom eksplozije od 1 Mt je oko 200 metara.

On početnim fazama postojanje udarnog talasa, njegova prednja strana je sfera sa središtem u tački eksplozije. Nakon što front dosegne površinu, formira se reflektirani val. Budući da se reflektirani val širi u mediju kroz koji je prošao direktni val, ispostavlja se da je njegova brzina širenja nešto veća. Kao rezultat toga, na određenoj udaljenosti od epicentra, dva vala se spajaju blizu površine, formirajući front koji karakterizira približno dvostruko veći pritisak.

Tako, prilikom eksplozije nuklearnog oružja od 20 kilotona, udarni val pređe 1000 m za 2 sekunde, 2000 m za 5 sekundi i 3000 m za 8 sekundi.Prednja granica vala naziva se front udarnog vala. Stepen oštećenja udara ovisi o snazi ​​i položaju objekata na njemu. Štetni učinak ugljikovodika karakterizira veličina viška tlaka.

Budući da za eksploziju date snage udaljenost na kojoj se takav front formira ovisi o visini eksplozije, visina eksplozije se može podesiti tako da se dobije maksimalne vrijednosti višak pritiska na određenom području. Ako je svrha eksplozije uništavanje utvrđenih vojnih objekata, optimalna visina eksplozije je vrlo mala, što neminovno dovodi do stvaranja značajne količine radioaktivnih padavina.

Svjetlosno zračenje je tok energije zračenja, uključujući ultraljubičaste, vidljive i infracrvene dijelove spektra. Izvor svjetlosnog zračenja je svijetleća površina eksplozije - zagrijana na visoke temperature i ispareni dijelovi municije, okolno tlo i zrak. U zračnoj eksploziji, svijetleća površina je sfera, a u zemaljskoj eksploziji, to je hemisfera.

Maksimalna temperatura površine svjetlosnog područja je obično 5700-7700 °C. Kada temperatura padne na 1700°C, sjaj prestaje. Svjetlosni puls traje od djelića sekunde do nekoliko desetina sekundi, ovisno o snazi ​​i uvjetima eksplozije. Približno, trajanje sjaja u sekundama je jednako trećem korijenu snage eksplozije u kilotonima. U ovom slučaju, intenzitet zračenja može premašiti 1000 W/cm² (za poređenje, maksimalni intenzitet sunčeve svjetlosti je 0,14 W/cm²).

Rezultat svjetlosnog zračenja može biti paljenje i sagorijevanje objekata, topljenje, ugljenisanje i visoka temperaturna naprezanja u materijalima.

Kada je osoba izložena svjetlosnom zračenju dolazi do oštećenja očiju i opekotina otvorenih dijelova tijela i privremenog sljepila, a može doći i do oštećenja dijelova tijela zaštićenih odjećom.

Opekotine nastaju od direktnog izlaganja svjetlosnom zračenju na izloženoj koži (primarne opekotine), kao i od zapaljenja odjeće u požaru (sekundarne opekotine). U zavisnosti od težine povrede, opekotine se dele na četiri stepena: prvi - crvenilo, otok i bol na koži; drugi je stvaranje mjehurića; treće - nekroza kože i tkiva; četvrto - ugljenisanje kože.

Opekotine fundusa (kada se gleda direktno u eksploziju) moguće su na udaljenostima većim od radijusa zona opekotina kože. Privremeno sljepilo se obično javlja noću i u sumrak i ne ovisi o smjeru gledanja u trenutku eksplozije i bit će široko rasprostranjeno. Tokom dana se pojavljuje samo kada se gleda eksplozija. Privremeno sljepilo brzo prolazi, ne ostavlja posljedice, a medicinska pomoć obično nije potrebna.

Drugi štetni faktor nuklearnog oružja je penetrirajuća radijacija, koja je mlaz visokoenergetskih neutrona i gama zraka koji nastaju kako direktno tokom eksplozije, tako i kao rezultat raspada fisionih produkata. Uz neutrone i gama zrake, nuklearne reakcije proizvode i alfa i beta čestice, čiji se utjecaj može zanemariti zbog činjenice da se vrlo efikasno odlažu na udaljenostima od nekoliko metara. Neutroni i gama zraci nastavljaju da se oslobađaju dosta dugo nakon eksplozije, utičući na situaciju radijacije. Stvarno prodorno zračenje obično uključuje neutrone i gama kvante koji se pojavljuju u prvoj minuti nakon eksplozije. Ova definicija proizilazi iz činjenice da za vrijeme od oko jedne minute eksplozijski oblak uspije da se podigne na visinu dovoljnu da tok zračenja na površini postane praktički nevidljiv.

Intenzitet protoka prodornog zračenja i udaljenost na kojoj njegovo djelovanje može uzrokovati značajnu štetu zavise od snage eksplozivne naprave i njenog dizajna. Doza zračenja primljena na udaljenosti od oko 3 km od epicentra termonuklearne eksplozije snage 1 Mt dovoljna je da izazove ozbiljne biološke promjene u ljudskom tijelu. Nuklearna eksplozivna naprava može biti posebno dizajnirana da poveća štetu uzrokovanu prodornim zračenjem u odnosu na štetu uzrokovanu drugim štetnim faktorima (tzv. neutronsko oružje).

Procesi koji se dešavaju tokom eksplozije na značajnoj nadmorskoj visini, gde je gustina vazduha niska, donekle se razlikuju od onih koji se dešavaju prilikom eksplozije na malim visinama. Prije svega, zbog male gustine zraka, apsorpcija primarnog toplinskog zračenja se događa na mnogo većim udaljenostima, a veličina oblaka eksplozije može doseći desetine kilometara. Procesi interakcije jonizovanih čestica oblaka sa magnetnim poljem Zemlje počinju da imaju značajan uticaj na proces formiranja oblaka eksplozije. Ionizovane čestice nastale prilikom eksplozije takođe imaju primetan uticaj na stanje jonosfere, otežavajući, a ponekad i nemogućim, širenje radio talasa (ovaj efekat se može koristiti za zaslepljivanje radarskih stanica).

Oštećenje osobe penetrirajućim zračenjem određeno je ukupnom dozom koju tijelo primi, prirodom izlaganja i njegovim trajanjem. U zavisnosti od trajanja ozračivanja, prihvataju se sledeće ukupne doze gama zračenja koje ne dovode do smanjenja borbene efikasnosti ljudstva: jednokratno zračenje (pulsno ili tokom prva 4 dana) -50 rad; ponovljeno zračenje (kontinuirano ili periodično) tokom prvih 30 dana. - 100 rad, na 3 meseca. - 200 rad, u roku od 1 godine - 300 rad.

Radioaktivna kontaminacija je rezultat pada značajne količine radioaktivnih tvari iz oblaka podignutog u zrak. Tri glavna izvora radioaktivnih tvari u zoni eksplozije su produkti fisije nuklearnog goriva, neizreagirani dio nuklearnog naboja i radioaktivni izotopi koji nastaju u tlu i drugim materijalima pod utjecajem neutrona (inducirana aktivnost).

Kako se proizvodi eksplozije talože na površini zemlje u smjeru kretanja oblaka, stvaraju radioaktivno područje koje se naziva radioaktivni trag. Gustoća kontaminacije u području eksplozije i duž traga kretanja radioaktivnog oblaka opada s udaljenosti od centra eksplozije. Oblik traga može biti vrlo raznolik, ovisno o okolnim uvjetima.

Radioaktivni produkti eksplozije emituju tri vrste zračenja: alfa, beta i gama. Vreme njihovog uticaja na životnu sredinu je veoma dugo.

S vremenom se aktivnost fisijskih fragmenata brzo smanjuje, posebno u prvim satima nakon eksplozije. Na primjer, ukupna aktivnost fisijskih fragmenata u eksploziji nuklearnog oružja snage 20 kT nakon jednog dana bit će nekoliko hiljada puta manja od jedne minute nakon eksplozije. Kada nuklearno oružje eksplodira, dio nabojne tvari ne podliježe fisiji, već ispada u svom uobičajenom obliku; njegovo raspadanje je praćeno stvaranjem alfa čestica.

Indukovanu radioaktivnost uzrokuju radioaktivni izotopi koji nastaju u tlu kao rezultat zračenja neutronima koje u trenutku eksplozije emituju jezgra atoma hemijskih elemenata koji čine tlo. Nastali izotopi su u pravilu beta-aktivni, a raspad mnogih od njih je praćen gama zračenjem. Poluživot većine nastalih radioaktivnih izotopa je relativno kratak - od jedne minute do jednog sata. S tim u vezi, izazvana aktivnost može predstavljati opasnost samo u prvim satima nakon eksplozije i to samo u području blizu njenog epicentra.

Oštećenja ljudi i životinja zbog kontaminacije zračenjem mogu biti uzrokovana vanjskim i unutarnjim zračenjem. Teški slučajevi mogu biti praćeni radijacijskom bolešću i smrću.

Povrede koje nastaju usled unutrašnjeg zračenja nastaju kao posledica ulaska radioaktivnih supstanci u organizam kroz respiratorni sistem i gastrointestinalni trakt. U tom slučaju radioaktivno zračenje dolazi u direktan kontakt sa unutrašnjim organima i može izazvati tešku bolest zračenja; priroda bolesti ovisit će o količini radioaktivnih tvari koje ulaze u tijelo. Radioaktivne supstance nemaju štetno dejstvo na oružje, vojnu opremu i inžinjerijske objekte.

Instalacija uključena borbena jedinica Nuklearni naboj kobaltne ljuske uzrokuje kontaminaciju teritorija opasnim izotopom od 60°C (hipotetička prljava bomba).

Prilikom nuklearne eksplozije, kao rezultat jakih struja u zraku ioniziranog zračenjem i svjetlosnim zračenjem, pojavljuje se jako naizmjenično elektromagnetno polje tzv. elektromagnetni puls(AMY). Iako nema efekta na ljude, izlaganje EMR-u oštećuje elektronsku opremu, električne uređaje i električne vodove. Osim toga, veliki broj jona nastalih nakon eksplozije ometa širenje radio valova i rad radarskih stanica. Ovaj efekat se može koristiti za zasljepljivanje sistema upozorenja na rakete.

Jačina EMP varira u zavisnosti od visine eksplozije: u rasponu ispod 4 km relativno je slab, jači pri eksploziji od 4-30 km, a posebno jak na visini eksplozije većoj od 30 km).

Pojava EMR-a se javlja na sljedeći način:

1. Prodorno zračenje koje izlazi iz središta eksplozije prolazi kroz proširene provodne objekte.

2. Gama kvanti se raspršuju slobodnim elektronima, što dovodi do pojave brzo promjenjivog strujnog impulsa u provodnicima.

3. Polje izazvano strujnim pulsom emituje se u okolni prostor i širi se brzinom svetlosti, izobličujući se i bledeći tokom vremena.

Iz očiglednih razloga, elektromagnetski impuls (EMP) ne utiče na ljude, ali oštećuje elektronsku opremu.

EMR pogađa, prije svega, radioelektronsku i električnu opremu koja se nalazi na vojne opreme i drugi objekti. Pod uticajem EMR-a u navedenoj opremi nastaju električne struje i naponi, što može izazvati kvar izolacije, oštećenje transformatora, pregorevanje iskrišta, oštećenje poluprovodničkih uređaja, pregorevanje uložaka osigurača i drugih elemenata radiotehničkih uređaja.

Komunikacijske, signalne i kontrolne linije su najosjetljivije na EMR. Kada je veličina EMR-a nedovoljna da ošteti uređaje ili pojedinačne dijelove, tada se zaštitna oprema (osigurači, odvodnici groma) mogu aktivirati i vodovi mogu neispravno funkcionirati.

Ako se nuklearne eksplozije dese u blizini dalekovoda, komunikacija, velika dužina, onda se naponi inducirani u njima mogu širiti kroz žice preko više kilometara i uzrokovati oštećenje opreme i ozljede osoblja koje se nalazi na sigurnoj udaljenosti u odnosu na druge štetne faktore nuklearne eksplozije.

Za učinkovitu zaštitu od štetnih faktora nuklearne eksplozije potrebno je jasno poznavati njihove parametre, metode utjecaja na osobu i metode zaštite.

Sklanjanje ljudstva iza brda i nasipa, u gudurama, iskopima i mladim šumama, korištenje utvrđenja, tenkova, borbenih vozila pješadije, oklopnih transportera i drugih borbenih vozila smanjuje stepen njihovog oštećenja udarnim valom. Dakle, osoblje u otvorenim rovovima je pogođeno udarnim valom na udaljenosti 1,5 puta manjim od onih koje se nalaze na otvorenom terenu. Oružje, oprema i drugi materijali mogu biti oštećeni ili potpuno uništeni od udara udarnog vala. Stoga je za njihovu zaštitu potrebno koristiti prirodne neravne terene (brda, nabori i sl.) i skloništa.

Proizvoljna neprozirna barijera može poslužiti kao zaštita od djelovanja svjetlosnog zračenja. U prisustvu magle, izmaglice, jake prašine i/ili dima, smanjuje se i uticaj svetlosnog zračenja. Kako bi se oči zaštitile od svjetlosnog zračenja, osoblje treba po mogućnosti biti u vozilima sa zatvorenim otvorima i tendama, potrebno je koristiti utvrđenja i zaštitna svojstva terena.

Prodorno zračenje nije čak ni glavni štetni faktor u nuklearnoj eksploziji običnim sredstvima Kombinirano oružje RKhBZ. Najzaštićeniji objekti su zgrade sa armirano-betonskim podovima do 30 cm, podzemna skloništa dubine 2 metra (podrum, na primjer, ili bilo koje sklonište klase 3-4 i više) i oklopna (čak i lako oklopljena) oprema.

Glavnim načinom zaštite stanovništva od radioaktivne kontaminacije treba smatrati izolaciju ljudi od vanjskog izlaganja radioaktivnom zračenju, kao i eliminaciju uslova pod kojima radioaktivne tvari mogu ući u ljudski organizam zajedno sa zrakom i hranom.

Bibliografija

1. Arustamov E.A. Sigurnost života.- M.: Izdavačka kuća. Kuća "Daškov i K 0", 2006.

2. Atamanyuk V.G., Shirshev L.G. Akimov N.I. Civilna odbrana. – M., 2000.

3. Feat P.N. Nuclear Encyclopedia. /ed. AA. Yaroshinskaya. - M.: Charitable Foundation Jarošinskaja, 2006.

4. Ruska enciklopedija o zaštiti rada: 3 toma - 2. izd., revidirano. i dodatne - M.: Izdavačka kuća NC ENAS, 2007.

5. Karakteristike nuklearnih eksplozija i njihovi štetni faktori. Vojna enciklopedija //http://militarr.ru/?cat=1&paged=2, 2009.

6. Enciklopedija "Oko svijeta", 2007.

Feat P.N. Nuklearna enciklopedija. /ed. AA. Yaroshinskaya. - M.: Dobrotvorna fondacija Yaroshinskaya, 2006.

Karakteristike nuklearnih eksplozija i njihovi štetni faktori. Vojna enciklopedija //http://militarr.ru/?cat=1&paged=2, 2009.

Ruska enciklopedija o zaštiti rada: U 3 toma - 2. izd., revidirano. i dodatne - M. Izdavačka kuća NC ENAS, 2007.

Enciklopedija "Put oko svijeta", 2007.

Štetni faktori nuklearnog oružja uključuju:

udarni talas;

svjetlosno zračenje;

prodorno zračenje;

radioaktivna kontaminacija;

elektromagnetni puls.

Prilikom eksplozije u atmosferi otprilike 50% energije eksplozije troši se na stvaranje udarnog vala, 30-40% na svjetlosno zračenje, do 5% na prodorno zračenje i elektromagnetni impuls i do 15% na radioaktivno kontaminacije. Djelovanje štetnih faktora nuklearne eksplozije na ljude i elemente objekata ne nastaje istovremeno i razlikuje se po trajanju udara, prirodi i razmjeru.

Šok talas. Udarni val je područje oštre kompresije medija, koje se širi u obliku sfernog sloja u svim smjerovima od mjesta eksplozije nadzvučnom brzinom. U zavisnosti od medija za širenje, udarni val razlikuje se u zraku, vodi ili tlu.

Udarni talas u vazduhu nastaje usled kolosalne energije oslobođene u reakcionoj zoni, gde je temperatura izuzetno visoka, a pritisak dostiže milijarde atmosfera (do 105 milijardi Pa). Vruće pare i gasovi, pokušavajući da se prošire, proizvode oštar udarac na okolne slojeve vazduha, sabijaju ih do visokog pritiska i gustine i zagrevaju do visoke temperature. Ovi slojevi zraka pokreću sljedeće slojeve.

Dakle, dolazi do kompresije i kretanja zraka od jednog sloja do drugog u svim smjerovima od centra eksplozije, formirajući zračni udarni val. U blizini centra eksplozije, brzina širenja udarnog vala je nekoliko puta veća od brzine zvuka u zraku.

Kako se udaljenost od eksplozije povećava, brzina širenja vala brzo opada i udarni val slabi. Vazdušni udarni talas tokom nuklearne eksplozije prosječne snage pređe otprilike 1000 metara za 1,4 sekunde, 2000 metara za 4 sekunde, 3000 metara za 7 sekundi, 5000 metara za 12 sekundi.

eksplozija municije nuklearnog oružja

Glavni parametri udarnog vala, koji karakteriziraju njegovo destruktivno i štetno djelovanje: višak tlaka na prednjoj strani udarnog vala, pritisak glave brzine, trajanje vala - trajanje faze kompresije i brzina udara talasni front.

Udarni val u vodi tijekom podvodne nuklearne eksplozije kvalitativno je sličan udarnom valu u zraku. Međutim, na istim udaljenostima, pritisak na fronti udarnog talasa u vodi je mnogo veći nego u vazduhu, a vreme delovanja je kraće.

Tokom nuklearne eksplozije na zemlji, dio energije eksplozije troši se na formiranje kompresijskog vala u zemlji. Za razliku od udarnog talasa u vazduhu, karakteriše ga manje naglo povećanje pritiska na frontu talasa, kao i sporije slabljenje iza fronta.

Kada nuklearno oružje eksplodira u zemlji, glavni dio energije eksplozije se prenosi na okolnu masu tla i proizvodi snažno podrhtavanje tla, koje po svom dejstvu podsjeća na potres.

Mehanički udar udarnog talasa. Priroda uništenja elemenata objekta (objekta) ovisi o opterećenju koje stvara udarni val i reakciji objekta na djelovanje tog opterećenja. Opća ocjena razaranja uzrokovanog udarnim valom nuklearne eksplozije obično se daje prema težini tog razaranja.

• 1) Slaba destrukcija. Uništene su ispune prozora i vrata i svjetlosne pregrade, djelomično je uništen krov, a moguće su i pukotine stakla na gornjim etažama. Podrum i donji spratovi su u potpunosti očuvani. Bezbedan je za boravak u zgradi i može se koristiti nakon rutinskih popravki.
• 2) Umjerena destrukcija se manifestuje uništavanjem krovova i ugradbenih elemenata - unutrašnjih pregrada, prozora, kao i pojavom pukotina u zidovima, urušavanjem pojedinih dijelova potkrovlja i zidova gornjih spratova. Podrumski prostori su očuvani. Nakon raščišćavanja i sanacije dio prostorija na donjim etažama može se koristiti. Obnova objekata moguća je prilikom velikih popravki.
• 3) Teška destrukcija karakteriše uništavanje nosivih konstrukcija i podova gornjih spratova, stvaranje pukotina u zidovima i deformacija podova donjih spratova. Upotreba prostora postaje nemoguća, a popravke i restauracije najčešće su nepraktične.
• 4) Potpuno uništenje. Svi glavni elementi zgrade su uništeni, uključujući i noseće konstrukcije. Zgrada se ne može koristiti. U slučaju ozbiljnog i potpunog uništenja, podrumi se mogu konzervirati i djelimično koristiti nakon raščišćavanja ruševina.

Utjecaj udarnih valova na ljude i životinje. Udarni val može oštetiti nezaštićene ljude i životinje traumatske lezije, potres mozga ili biti uzrok njihove smrti.

Oštećenja mogu biti direktna (kao rezultat izloženosti prekomjernom pritisku i brzom zračnom pritisku) ili indirektna (kao rezultat udara ruševina uništenih zgrada i objekata). Utjecaj zračnog udara na nezaštićene osobe karakteriziraju lake, srednje teške, teške i izuzetno teške ozljede.

• 1) Ekstremno teške kontuzije i povrede nastaju kada višak pritiska prelazi 100 kPa. Postoje praznine unutrašnje organe, frakture kostiju, unutrašnje krvarenje, potres mozga, produženi gubitak svijesti. Ove povrede mogu biti fatalne.
• 2) Pri previsokim pritiscima od 60 do 100 kPa moguće su teške kontuzije i povrede. Karakteriziraju ih teška kontuzija cijelog tijela, gubitak svijesti, frakture kostiju, krvarenje iz nosa i ušiju; Moguća su oštećenja unutrašnjih organa i unutrašnje krvarenje.
• 3) Umjerene lezije nastaju pri viškom tlaka od 40-60 kPa. To može dovesti do iščašenja udova, nagnječenja mozga, oštećenja organa sluha, krvarenja iz nosa i ušiju.
• 4) Lagana oštećenja nastaju pri viškom pritiska od 20-40 kPa. Izražavaju se u brzo prolaznim smetnjama u tjelesnim funkcijama (zujanje u ušima, vrtoglavica, glavobolja). Moguće su dislokacije i modrice.

Zagarantovana zaštita ljudi od udarnog talasa obezbeđena je smeštajem u skloništa. U nedostatku skloništa koriste se zaklona protiv radijacije, podzemni radovi, prirodna skloništa i teren.

Svetlosno zračenje. Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije je kombinacija vidljive svjetlosti i ultraljubičastih i infracrvenih zraka bliskih njoj u spektru. Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosna površina eksplozije, koja se sastoji od tvari nuklearnog oružja, zraka i tla zagrijanog na visoku temperaturu (u prizemnoj eksploziji).

Temperatura svjetlosnog područja neko vrijeme je uporediva sa temperaturom površine sunca (maksimalno 8000-100000C i minimalno 18000C). Veličina svjetlosne površine i njena temperatura se brzo mijenjaju tokom vremena. Trajanje svjetlosnog zračenja ovisi o snazi ​​i vrsti eksplozije i može trajati i do desetina sekundi. Štetno djelovanje svjetlosnog zračenja karakterizira svjetlosni impuls. Svjetlosni puls je omjer količine svjetlosne energije i površine osvijetljene površine koja se nalazi okomito na širenje svjetlosnih zraka.

Tokom nuklearne eksplozije na velikoj visini, rendgenske zrake koje emituju isključivo visoko zagrijani produkti eksplozije apsorbiraju veliki slojevi razrijeđenog zraka. Prema tome, temperatura vatrene lopte (značajno velike veličine nego u zračnoj eksploziji) je niža.

Količina svjetlosne energije koja dopire do objekta koji se nalazi na određenoj udaljenosti od prizemne eksplozije može biti na kratkim udaljenostima reda veličine tri četvrtine, a na velikim udaljenostima polovina impulsa zračne eksplozije iste snage.

Kod zemaljskih i površinskih eksplozija svjetlosni impuls na istim udaljenostima je manji nego kod zračnih eksplozija iste snage.

Tokom podzemnih ili podvodnih eksplozija, apsorbuje se skoro svo svetlosno zračenje.

Požari na objektima iu naseljenim mestima nastaju usled svetlosnog zračenja i sekundarni faktori uzrokovano udarom udarnog talasa. Veliki uticaj ima prisustvo zapaljivih materijala.

Sa stanovišta spasilačkih operacija, požari su razvrstani u tri zone: zona pojedinačnih požara, zona kontinuiranih požara i zona gorenja i tinjanja.

• 1) Zone pojedinačnih požara su područja u kojima se požari javljaju u pojedinačnim zgradama i objektima. Formacijski manevar između pojedinačnih požara nemoguć je bez termičke zaštite.
• 2) Zona kontinuiranih požara je teritorija na kojoj gori većina sačuvanih objekata. Kroz ovu teritoriju nemoguće je proći ili ostati formacija bez sredstava zaštite od toplotnog zračenja ili izvođenja posebnih mjera gašenja požara za lokalizaciju ili gašenje požara.
• 3) Zona gorenja i tinjanja u ruševinama je teritorija na kojoj gore uništeni objekti i objekti. Karakterizira ga dugotrajno gorenje u ruševinama (do nekoliko dana).

Utjecaj svjetlosnog zračenja na ljude i životinje. Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije, kada je direktno izloženo, uzrokuje opekotine na izloženim dijelovima tijela, privremeno sljepilo ili opekline mrežnice.

Opekotine se dijele na četiri stepena prema težini oštećenja tijela.

Opekotine prvog stepena uzrokuju bol, crvenilo i oticanje kože. Ne predstavljaju ozbiljnu opasnost i brzo se izliječe bez ikakvih posljedica.

Opekline drugog stepena uzrokuju plikove ispunjene bistrom proteinskom tekućinom; Ako su zahvaćene velike površine kože, osoba može izgubiti sposobnost za rad na neko vrijeme i zahtijeva poseban tretman.

Opekline trećeg stepena karakteriše nekroza kože sa delimičnim oštećenjem klice.

Opekotine četvrtog stepena: odumiranje kože dubljih slojeva tkiva. Opekotine trećeg i četvrtog stepena koje pogađaju značajan dio kože mogu biti fatalne.

Zaštita od svjetlosnog zračenja je jednostavnija nego od drugih štetnih faktora. Svetlosno zračenje putuje pravolinijski. Svaka neprozirna barijera može poslužiti kao zaštita od nje. Koristeći rupe, jarke, humke, nasipe, zidove između prozora za zaklon, različite vrste opreme, krošnje drveća i slično, opekotine od svjetlosnog zračenja mogu se značajno oslabiti ili potpuno izbjeći. Skloništa i skloništa od zračenja pružaju potpunu zaštitu. Odjeća također štiti kožu od opekotina, pa je veća vjerovatnoća da će se opekotine pojaviti na izloženim dijelovima tijela.

Stepen opekotina od svjetlosnog zračenja do prekrivenih područja kože zavisi od prirode odjeće, njene boje, gustine i debljine (poželjna je široka odjeća svijetlih boja ili odjeća od vunene tkanine).

Prodorno zračenje. Prodorno zračenje je gama zračenje i tok neutrona koji se emituju u okolinu iz zone nuklearne eksplozije. Jonizujuće zračenje se također oslobađa u obliku alfa i beta čestica, koje imaju kratak slobodni put, zbog čega se zanemaruje njihov utjecaj na ljude i materijale. Trajanje djelovanja prodornog zračenja ne prelazi 10-15 sekundi od trenutka eksplozije.

Glavni parametri koji karakteriziraju jonizujuće zračenje su doza i brzina doze zračenja, fluks i gustina fluksa čestica.

Jonizujuću sposobnost gama zračenja karakterizira ekspozicijska doza zračenja. Jedinica doze izlaganja gama zračenju je kulon po kilogramu (C/kg). U praksi se kao jedinica doze izloženosti koristi nesistemska jedinica rendgena (R). Rendgen je doza (količina energije) gama zračenja, kada se apsorbuje u 1 cm3 suvog vazduha (na temperaturi od 0°C i pritisku od 760 mm Hg), formira se 2,083 milijarde parova jona, svaki od koji ima naboj jednak naboju elektrona.

Težina ozljede zračenja uglavnom ovisi o apsorbiranoj dozi. Za mjerenje apsorbirane doze bilo koje vrste jonizujućeg zračenja utvrđuje se jedinica grey (Gy). Šireći se u mediju, gama zračenje i neutroni ioniziraju njegove atome i mijenjaju fizičku strukturu tvari. Tokom jonizacije, atomi i molekuli ćelija živog tkiva umiru ili gube sposobnost da nastave život zbog prekida hemijskih veza i razgradnje vitalnih supstanci.

Prilikom zračnih i zemaljskih nuklearnih eksplozija toliko blizu zemlji da udarni val može onesposobiti zgrade i građevine, prodorno zračenje je u većini slučajeva bezbedno za objekte. Ali kako se visina eksplozije povećava, ona postaje sve važnija u oštećivanju objekata. U eksplozijama na velikim visinama iu svemiru, glavni štetni faktor je impuls prodornog zračenja.

Oštećenje ljudi i životinja prodornim zračenjem. Radijacijska bolest može se javiti kod ljudi i životinja kada su izloženi prodornom zračenju. Stepen oštećenja zavisi od doze izlaganja zračenju, vremena tokom kojeg je ova doza primljena, površine tela koja je ozračena i opšteg stanja organizma. Takođe se uzima u obzir da zračenje može biti jednokratno ili višestruko. Jednokratnom izloženošću smatra se izloženost primljena u prva četiri dana. Ozračenje primljeno u periodu dužem od četiri dana je višestruko. Uz jedno zračenje ljudskog tijela, ovisno o primljenoj dozi izlaganja, razlikuju se 4 stupnja radijacijske bolesti.

Radijacijska bolest prvog (blagog) stepena nastaje pri ukupnoj ekspozicijskoj dozi zračenja od 100-200 R. Latentni period može trajati 2-3 sedmice, nakon čega malaksalost, opšta slabost, osjećaj težine u glavi, stezanje u grudi, pojavljuje se pojačano znojenje, periodično povećanje temperature. Sadržaj leukocita u krvi se smanjuje. Radijacijska bolest prvog stepena je izlječiva.

Radijacijska bolest drugog (srednjeg) stepena javlja se sa ukupnom ekspozicijom doze zračenja od 200-400 R. Latentni period traje oko nedelju dana. Radijacijska bolest se manifestira težim oboljenjem, disfunkcijom nervni sistem, glavobolje, vrtoglavica, u početku je često povraćanje, moguće povećanje tjelesne temperature; broj leukocita u krvi, posebno limfocita, smanjuje se za više od polovine. Uz aktivno liječenje, oporavak se javlja za 1,5-2 mjeseca. Mogući smrtni slučajevi (do 20%).

Radijacijska bolest trećeg (teškog) stepena javlja se sa ukupnom dozom izlaganja od 400-600 R. Latentni period je do nekoliko sati. Primjećuje se teško opće stanje, jake glavobolje, povraćanje, ponekad gubitak svijesti ili iznenadna agitacija, krvarenja u sluznicama i koži, nekroza sluznice u predjelu desni. Broj leukocita, a zatim eritrocita i trombocita naglo se smanjuje. Zbog slabljenja obrambenih snaga organizma javljaju se razne zarazne komplikacije. Bez liječenja, bolest završava smrću u 20-70% slučajeva, najčešće infektivnim komplikacijama ili krvarenjem.

Pri izlaganju ekspozicijskoj dozi većoj od 600 R. razvija se ekstremno teška zračna bolest četvrtog stepena, koja bez liječenja obično završava smrću u roku od dvije sedmice.

Zaštita od prodornog zračenja. Prodorno zračenje koje prolazi kroz različite medije (materijale) je oslabljeno. Stepen slabljenja zavisi od svojstava materijala i debljine zaštitnog sloja. Neutroni su uglavnom oslabljeni sudarima sa atomskim jezgrama. Energija gama kvanta kada prolaze kroz supstance troši se uglavnom na interakciju sa elektronima atoma. Zaštitne strukture civilne odbrane pouzdano štite ljude od prodornog zračenja.

Radioaktivna kontaminacija. Radioaktivna kontaminacija nastaje kao rezultat ispadanja radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije.

Glavni izvori radioaktivnosti tokom nuklearnih eksplozija: proizvodi fisije supstanci koje čine nuklearno gorivo (200 radioaktivnih izotopa 36 hemijskih elemenata); inducirana aktivnost koja je rezultat utjecaja neutronskog toka nuklearne eksplozije na neke hemijski elementi komponente sadržane u tlu (natrijum, silicijum i druge); neki dio nuklearnog goriva koji ne sudjeluje u reakciji fisije i ulazi u produkte eksplozije u obliku malih čestica.

Zračenje radioaktivnih supstanci sastoji se od tri vrste zraka: alfa, beta i gama.

Gama zraci imaju najveću prodornu moć, beta čestice imaju najmanju prodornu moć, a alfa čestice imaju najmanju moć prodiranja. Stoga je glavna opasnost za ljude u slučaju radioaktivne kontaminacije područja gama i beta zračenje.

Radioaktivna kontaminacija ima niz karakteristika: velika zahvaćena površina, trajanje štetnog djelovanja, poteškoće u otkrivanju radioaktivnih tvari koje nemaju boju, miris i druge vanjske znakove.

Zone radioaktivne kontaminacije nastaju u području nuklearne eksplozije i u tragovima radioaktivnog oblaka. Najveća kontaminacija područja će biti prilikom kopnenih (površinskih) i podzemnih (podvodnih) nuklearnih eksplozija.

U zemaljskoj (podzemnoj) nuklearnoj eksploziji, vatrena lopta dodiruje površinu zemlje. Okolina postaje veoma vruća, a veliki dio zemlje i stijena ispari i zarobi se u vatrenoj kugli. Radioaktivne tvari se talože na otopljenim česticama tla. Kao rezultat toga, formira se snažan oblak koji se sastoji od ogromne količine radioaktivnih i neaktivnih spojenih čestica, čije se veličine kreću od nekoliko mikrona do nekoliko milimetara. U roku od 7-10 minuta, radioaktivni oblak se podiže i dostiže svoju maksimalnu visinu, stabilizira se, poprima karakterističan oblik gljive i pod utjecajem strujanja zraka kreće se određenom brzinom i u određenom smjeru. Većina radioaktivnih padavina, koje izazivaju ozbiljnu kontaminaciju područja, ispadaju iz oblaka u roku od 10-20 sati nakon nuklearne eksplozije.

Kada radioaktivne tvari ispadnu iz oblaka nuklearne eksplozije, kontaminira se površina zemlje, zrak, izvori vode, materijalna sredstva i slično.

U vazdušnim eksplozijama i eksplozijama na velikim visinama, vatrena lopta ne dodiruje površinu zemlje. Tokom zračne eksplozije, gotovo cijela masa radioaktivnih proizvoda u obliku vrlo malih čestica odlazi u stratosferu, a samo mali dio ostaje u troposferi. Radioaktivne tvari ispadaju iz troposfere u roku od 1-2 mjeseca, a iz stratosfere - 5-7 godina. Za to vrijeme, radioaktivno kontaminirane čestice se prenose vazdušnim strujama na velike udaljenosti od mjesta eksplozije i distribuiraju se po ogromnim područjima. Stoga ne mogu stvoriti opasnu radioaktivnu kontaminaciju područja. Jedina opasnost može doći od radioaktivnosti izazvane u tlu i objektima koji se nalaze u blizini epicentra nuklearne eksplozije u zraku. Dimenzije ovih zona, u pravilu, neće prelaziti polumjere zona potpunog uništenja.

Oblik traga radioaktivnog oblaka zavisi od smjera i brzine prosječnog vjetra. Na ravnom terenu sa konstantnim smjerom vjetra, radioaktivni trag ima oblik izdužene elipse. Većina visok stepen kontaminacija se uočava u područjima traga koji se nalaze blizu centra eksplozije i na osi traga. Ovdje ispadaju veće rastopljene čestice radioaktivne prašine. Najniži stepen kontaminacije je uočen na granicama zona kontaminacije i u područjima koja su najudaljenija od centra nuklearne eksplozije na zemlji.

Stupanj radioaktivne kontaminacije nekog područja karakterizira nivo zračenja za određeno vrijeme nakon eksplozije i ekspozicijska doza zračenja (gama zračenja) primljena u vremenu od početka kontaminacije do trenutka potpunog raspada radioaktivnih tvari. .

Ovisno o stupnju radioaktivne kontaminacije i mogućim posljedicama vanjskog zračenja u području nuklearne eksplozije i na tragu radioaktivnog oblaka, razlikuju se zone umjerene, teške, opasne i izuzetno opasne kontaminacije.

Zona umjerene infekcije (zona A). Ekspozicijska doza zračenja tokom potpunog raspada radioaktivnih supstanci kreće se od 40 do 400 R. Rad na otvorenim prostorima koji se nalaze u sredini zone ili na njenoj unutrašnjoj granici mora se prekinuti na nekoliko sati.

Područje teške kontaminacije (zona B). Ekspozicijska doza zračenja pri potpunom raspadu radioaktivnih materija kreće se od 400 do 1200 R. U zoni B rad na objektima se obustavlja do 1 dan, radnici i zaposleni sklanjaju se u zaštitne objekte civilne zaštite, podrume ili druga skloništa. .

Zona opasnog zagađenja (zona B). Na spoljnoj granici zone ekspozicije gama zračenje do potpunog raspada radioaktivnih materija iznosi 1200 R., na unutrašnjoj granici - 4000 R. U ovoj zoni prestaje rad od 1 do 3-4 dana, radnici i zaposleni se sklanjaju u zaštitnim objektima civilne zaštite.

Izuzetno opasna zona kontaminacije (zona D). Na vanjskoj granici zone ekspozicijska doza gama zračenja do potpunog raspada radioaktivnih supstanci je 4000 R. U zoni G rad na objektima obustavlja se na 4 i više dana, radnici i zaposleni sklanjaju se u skloništa. Nakon navedenog perioda, nivo radijacije na teritoriji objekta opada na vrednosti koje obezbeđuju bezbedne aktivnosti radnika i zaposlenih u proizvodnim prostorijama.

Učinak proizvoda nuklearne eksplozije na ljude. Poput prodornog zračenja u području nuklearne eksplozije, opće vanjsko gama zračenje u radioaktivno kontaminiranom području uzrokuje radijacijsku bolest kod ljudi i životinja. Doze zračenja koje uzrokuju bolest su iste kao one od prodornog zračenja.

At spoljni uticaj Beta čestice kod ljudi najčešće uzrokuju lezije kože na rukama, vratu i glavi. Lezije na koži se dijele na teške (pojava čireva koje ne zacjeljuju), umjerene (formiranje plikova) i blage (plava i svrbež kože) stupnjeve.

Unutarnja oštećenja ljudi radioaktivnim supstancama mogu nastati kada dođu u organizam, uglavnom putem hrane. Sa vazduhom i vodom radioaktivne supstance će očigledno ući u organizam u takvim količinama da neće izazvati akutne radijacijske povrede sa gubitkom radne sposobnosti kod ljudi.

Apsorbirani radioaktivni produkti nuklearne eksplozije raspoređeni su krajnje neravnomjerno u tijelu. Posebno su koncentrisani u štitnoj žlijezdi i jetri. U tom smislu, ovi organi su izloženi vrlo visokim dozama zračenja, što dovodi ili do razaranja tkiva ili do razvoja tumora ( štitaste žlezde), ili do ozbiljnog oštećenja funkcije.

Štetni faktori nuklearnog oružja i njihove kratke karakteristike.

Karakteristike štetnog dejstva nuklearne eksplozije i glavni štetni faktor određuju ne samo vrsta nuklearnog oružja, već i snaga eksplozije, vrsta eksplozije i priroda pogođenog objekta (cilja). Svi ovi faktori se uzimaju u obzir prilikom procjene efikasnosti nuklearnog udara i razvoja sadržaja mjera za zaštitu trupa i objekata od nuklearnog oružja.

Kada nuklearno oružje eksplodira u milionitim delovima sekunde, oslobađa se ogromna količina energije i stoga u zoni nuklearnih reakcija temperatura raste na nekoliko miliona stepeni, a maksimalni pritisak dostiže milijarde atmosfera. Visoke temperature i pritisci uzrokuju snažan udarni val.

Uz udarni val i svjetlosno zračenje, eksploziju nuklearnog oružja prati i emisija prodornog zračenja koje se sastoji od struje neutrona i g-kvanta. Eksplozivni oblak sadrži ogromnu količinu radioaktivnih proizvoda - fisijskih fragmenata. Na putu kretanja ovog oblaka iz njega ispadaju radioaktivni proizvodi, što dovodi do radioaktivne kontaminacije područja, objekata i zraka.

Neravnomjerno kretanje električnih naboja u zraku, koji nastaje pod utjecajem joniziranog zračenja, dovodi do stvaranja elektromagnetnog impulsa (EMP).

Štetni faktori nuklearne eksplozije:

1) udarni talas;

2) svetlosno zračenje;

3) prodorno zračenje;

4) radioaktivno zračenje;

5) elektromagnetski impuls (EMP).

1) Šok talas Nuklearna eksplozija je jedan od glavnih štetnih faktora. Ovisno o mediju u kojem nastaje i širi se udarni val - zrak, voda ili tlo - naziva se zračni val, udarni val (u vodi) i seizmički udarni val (u tlu).

Udarni val je područje oštre kompresije zraka, šireći se u svim smjerovima od centra eksplozije nadzvučnom brzinom. Posjedujući veliku rezervu energije, udarni val nuklearne eksplozije sposoban je ozlijediti ljude, uništiti različite strukture, oružje, vojnu opremu i druge objekte na znatnoj udaljenosti od mjesta eksplozije.

Glavni parametri udarnog vala su višak tlaka na frontu vala, trajanje djelovanja i njegov brzinski pritisak.

2) Ispod svetlosnog zračenja Nuklearna eksplozija se odnosi na elektromagnetno zračenje u optičkom opsegu u vidljivom, ultraljubičastom i infracrvenom području spektra.

Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosna površina eksplozije, koja se sastoji od tvari nuklearnog oružja zagrijanih na visoku temperaturu, čestica zraka i tla podignutih eksplozijom iz zemljine površine. Oblik svjetlećeg područja tokom zračne eksplozije je sferičan; tokom zemaljskih eksplozija je blizu hemisfere; tokom niskih zračnih eksplozija, sferni oblik se deformiše udarnim valom koji se odbija od tla. Veličina svjetlosne površine je proporcionalna snazi ​​eksplozije.

Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije dijeli se samo u nekoliko sekundi. Trajanje sjaja ovisi o snazi ​​nuklearne eksplozije. Što je veća snaga eksplozije, duži je sjaj. Temperatura svjetlosnog područja je od 2000 do 3000 0 C. Poređenja radi ističemo da je temperatura površinskih slojeva Sunca 6000 0 C.

Glavni parametar koji karakterizira svjetlosno zračenje uključeno različite udaljenosti iz centra nuklearne eksplozije je svjetlosni impuls. Svjetlosni puls je količina svjetlosne energije koja pada na jediničnu površinu okomitu na smjer zračenja tokom cijelog vremena sjaja izvora. Svjetlosni impuls se mjeri u kalorijama po kvadratnom centimetru (cal/cm2).

Svjetlosno zračenje prvenstveno pogađa izložene dijelove tijela - ruke, lice, vrat i oči, izazivajući opekotine.

Postoje četiri stepena opekotina:

Opekotina prvog stepena – površinska lezija kože koja se spolja manifestuje u njenom crvenilu;

Opekotina drugog stepena – karakteriše se stvaranjem plikova;

Opekotina trećeg stepena – uzrokuje odumiranje dubokih slojeva kože;

Opekotine četvrtog stepena – ugljenisana je koža i potkožno tkivo, a ponekad i dublja tkiva.

3) Prodorno zračenje je tok g-zračenja i neutrona koji se emituju u okolinu iz zone i oblaka nuklearne eksplozije.

g-zračenje i neutronsko zračenje se razlikuju po svom fizička svojstva, može se širiti u zraku u svim smjerovima na udaljenosti od 2,5 do 3 km.

Trajanje djelovanja prodornog zračenja je svega nekoliko sekundi, ali je ipak sposobno nanijeti tešku štetu osoblju, posebno ako se nalazi na otvorenom.

g-zraci i neutroni, šireći se u bilo kojem mediju, ioniziraju njegove atome. Kao rezultat jonizacije atoma koji čine živa tkiva, poremećeni su različiti vitalni procesi u tijelu, što dovodi do radijacijske bolesti.

Osim toga, prodorno zračenje može uzrokovati zamračenje stakla, izlaganje fotografskim materijalima osjetljivim na svjetlost i oštetiti radioelektronsku opremu, posebno onu koja sadrži poluvodičke elemente.

Štetni učinak prodornog zračenja na osoblje i stanje njegove borbene efikasnosti zavisi od doze zračenja i vremena proteklog nakon eksplozije.

Štetni učinak prodornog zračenja karakterizira doza zračenja.

Pravi se razlika između doze izloženosti i apsorbirane doze.

Doza izloženosti prethodno je mjerena u nesistemskim jedinicama - rendgenima (R). Jedan rendgen je doza rendgenskog ili g-zračenja koja stvara 2,1 10 9 pari jona u jednom kubnom centimetru zraka. U novom SI sistemu jedinica, ekspozicijska doza se mjeri u kulonima po kilogramu (1 P = 2,58 10 -4 C/kg).

Apsorbovana doza se meri u radijanima (1 Rad = 0,01 J/kg = 100 erg/g apsorbovane energije u tkivu). SI jedinica apsorbovane doze je Grey (1 Gy=1 J/kg=100 Rad). Apsorbirana doza preciznije određuje ekspoziciju jonizujuće zračenje na biološka tkiva tijela različitog atomskog sastava i gustine.

U zavisnosti od doze zračenja, postoje četiri stepena radijacione bolesti:

1) Radijaciona bolest prvog stepena (blaga) nastaje sa ukupnom dozom zračenja od 150-250 Rad. Latentni period traje 2-3 nedelje, nakon čega se javljaju malaksalost, opšta slabost, mučnina, vrtoglavica i periodična groznica. Sadržaj bijelih krvnih stanica u krvi se smanjuje. Radijacijska bolest prvog stepena je izlječiva.

2) Radijaciona bolest drugog stepena (srednjeg) nastaje sa ukupnom dozom zračenja od 250-400 Rad. Latentni period traje oko nedelju dana. Znaci bolesti su izraženiji. Uz aktivno liječenje, oporavak se javlja za 1,5-2 mjeseca.

3) Radijaciona bolest trećeg stepena (teška), javlja se sa dozom zračenja od 400-700 Rad. Latentni period je nekoliko sati. Bolest je intenzivna i teška. Ako je ishod povoljan, oporavak može nastupiti za 6-8 mjeseci.

4) Radijaciona bolest četvrtog stepena (izuzetno teška), javlja se kod doze zračenja preko 700 Rad, koja je najopasnija. Pri dozama većim od 500 Rad, osoblje gubi svoju borbenu efikasnost u roku od nekoliko minuta.

4) Radioaktivna kontaminacija područja , prizemni sloj atmosfere, zračnog prostora, vode i drugih objekata nastaje kao rezultat ispadanja radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije.

Glavni izvor radioaktivne kontaminacije tokom nuklearnih eksplozija su radioaktivni proizvodi nuklearnog zračenja– fisioni fragmenti jezgra uranijuma i plutonijuma. Raspad fragmenata je praćen emisijom gama zraka i beta čestica.

Značaj radioaktivne kontaminacije kao štetnog faktora određen je činjenicom da se visoki nivoi radijacije mogu uočiti ne samo u području uz mjesto eksplozije, već i na udaljenosti od nekoliko desetina, pa čak i stotina kilometara od njega.

Najteža kontaminacija područja nastaje prilikom zemaljskih nuklearnih eksplozija, kada su područja kontaminacije opasnim nivoima radijacije višestruko veća od veličine zona zahvaćenih udarnim valom, svjetlosnim zračenjem i prodornim zračenjem.

U području izloženom radioaktivnoj kontaminaciji tokom nuklearne eksplozije formiraju se dva područja: područje eksplozije i trag oblaka. Zauzvrat, u području eksplozije razlikuju se vjetrovite i zavjetrinske strane.

Prema stepenu opasnosti, kontaminirano područje nakon oblaka eksplozije obično se dijeli na četiri zone:

1. zona A – umjerena infekcija. Doze zračenja do potpunog raspada radioaktivnih supstanci na vanjskoj granici zone D ¥ =40 Rad, na unutrašnjoj granici D ¥ =400 Rad. Njegova površina čini 70-80% cjelokupnog otiska.

2. zona B – teška infekcija. Doze zračenja na granicama D ¥ =400 Rad i D ¥ =1200 Rad. Ova zona čini približno 10% površine radioaktivnog traga.

3. zona B – opasna infekcija. Doze zračenja na njenoj spoljnoj granici tokom perioda potpunog raspada radioaktivnih supstanci D ¥ =1200 Rad, a na unutrašnjoj granici D ¥ =4000 Rad. Ova zona zauzima otprilike 8-10% otiska oblaka eksplozije.

4. Zona G – izuzetno opasna infekcija. Doze zračenja na njenoj spoljnoj granici tokom perioda potpunog raspada radioaktivnih supstanci D¥ =4000 Rad, au sredini zone D ¥ =7000 Rad.

Nivoi zračenja na vanjskim granicama ovih zona 1 sat nakon eksplozije su 8; 80; 240 i 800 Rad/h, a nakon 10 sati – 0,5; 5; 15 i 50 Rad/h. Vremenom se nivoi zračenja u tom području smanjuju za približno 10 puta u vremenskim intervalima djeljivim sa 7. Na primjer, 7 sati nakon eksplozije brzina doze se smanjuje za 10 puta, a nakon 49 sati za 100 puta.

5) Elektromagnetski puls (AMY). Nuklearne eksplozije u atmosferi iu višim slojevima dovode do pojave snažnih elektromagnetnih polja sa talasnim dužinama od 1 do 1000 m ili više.Ova polja, zbog kratkotrajnog postojanja, obično se nazivaju elektromagnetnim pulsom (EMP).

Štetno dejstvo EMR-a je uzrokovano pojavom napona i struja u provodnicima različitih dužina koji se nalaze u vazduhu, na tlu, na oružju i vojnoj opremi i drugim objektima.

Prilikom prizemne ili niske zračne eksplozije, g-kvani emitirani iz zone nuklearnih eksplozija izbijaju brze elektrone iz atoma zraka, koji lete u smjeru kretanja g-kvanta brzinom bliskom brzini svjetlosti, te pozitivne ione (ostaci atoma) ostaju na mestu. Kao rezultat ovog odvajanja električnih naboja u prostoru nastaju elementarna i rezultirajuća električna i magnetska polja EMR.

Kod eksplozije na zemlji iu niskom vazduhu, štetni efekti EMP-a se uočavaju na udaljenosti od oko nekoliko kilometara od centra eksplozije.

Prilikom nuklearne eksplozije na velikoj visini (visine preko 10 km), EMR polja mogu nastati u zoni eksplozije i na visinama od 20-40 km od površine.

Štetno dejstvo EMR-a se manifestuje prvenstveno u odnosu na radio-elektronsku i električnu opremu koja se nalazi u oružju, vojnoj opremi i drugim objektima.

Ako se nuklearne eksplozije dogode u blizini dalekovoda napajanja i komunikacija, tada se naponi inducirani u njima mogu širiti duž žica mnogo kilometara i uzrokovati oštećenje opreme i ozljede osoblja koje se nalazi na sigurnoj udaljenosti u odnosu na druge štetne faktore nuklearna eksplozija.

EMP također predstavlja opasnost u prisustvu trajnih struktura (zaštićenih komandnih mjesta, kompleksa za lansiranje projektila) koje su dizajnirane da izdrže efekte udarni talasi nuklearna eksplozija sa zemlje izvedena na udaljenosti od nekoliko stotina metara. Jaka elektromagnetna polja mogu oštetiti električne krugove i poremetiti rad nezaštićene elektronske i električne opreme, što zahtijeva vrijeme za oporavak.

Eksplozija na velikoj visini može ometati komunikaciju na vrlo velikim područjima.

Zaštita od nuklearnog oružja jedna je od najvažnijih vrsta borbene podrške. Organizuje se i sprovodi u cilju sprečavanja poraza trupa nuklearnim oružjem, održavanja njihove borbene efikasnosti i obezbeđenja uspešnog izvršenja dodeljenog zadatka. Ovo se postiže:

Provođenje izviđanja oružja za nuklearni napad;

Upotreba lične zaštitne opreme, zaštitna svojstva opreme, terena, inženjerskih objekata;

Vješto djelovanje u kontaminiranim područjima;

Sprovođenje kontrole izlaganje radijaciji, sanitarne i higijenske mjere;

Pravovremeno otklanjanje posljedica neprijateljske upotrebe oružja za masovno uništenje;

Glavne metode zaštite od nuklearnog oružja:

Izviđanje i uništavanje lanseri sa nuklearnim bojevim glavama;

Radijacijsko izviđanje područja nuklearnih eksplozija;

Upozorenje trupama na opasnost od neprijateljskog nuklearnog napada;

Raspršivanje i kamuflaža trupa;

Inženjerska oprema za područja raspoređivanja trupa;

Otklanjanje posljedica upotrebe nuklearnog oružja.