Štetni faktori udarnog talasa. Apstrakt: Nuklearna eksplozija, njeni štetni faktori
1. Istorijski podaci
1896. godine francuski fizičar Antoine Becquerel otkrio je fenomen radioaktivnog zračenja. To je označilo početak ere radijacije i upotrebe nuklearne energije. Govoreći o tome, istaknuti ruski naučnik V.I. Vernadsky je naglasio: "S nadom i strahom gledamo u našeg saveznika i branioca." I njegovi strahovi su se potvrdili - isprva se nisu pojavili ledolomci, ne nuklearne elektrane, ne svemirski brodovi, već oružje monstruoznog uništenja
snaga tela. Stvorili su ga 1945. fizičari koji su pobjegli iz nacističke Njemačke u Sjedinjene Države prije izbijanja Drugog svjetskog rata, a podržala ih je vlada te zemlje pod vodstvom američkog naučnika Roberta Openheimera.
Mnogi se varaju misleći da se prva nuklearna eksplozija dogodila u Hirošimi. U stvari, test je izveden u SAD 16. jula 1945. godine. Ovo se dogodilo u pustinjskom području u blizini grada Alamogordo (Novi Meksiko). Atomska bomba je detonirana na gornjoj platformi specijalno izgrađenog čeličnog tornja od 33 metra. Prema grubim procjenama stručnjaka, time je oslobođena energija ekvivalentna energiji eksplozije od najmanje 15-20 hiljada tona trinitrotoluena.
Čelična konstrukcija tornja je isparila. Na njegovom mjestu formirao se lijevak prečnika 37 metara i dubine od 1,8 metara. Bio je to centar kratera koji se protezao na velikoj udaljenosti. U krugu od 370 km uništena je sva vegetacija. Isparila je i čelična cijev promjera 10 cm i visine 5 metara, koja se nalazi na udaljenosti od 150 metara od mjesta eksplozije. Čvrsta čelična konstrukcija visoka 21 metar, slična dijelu okvira zgrade od 15-20 spratova, koja se nalazi 500 metara dalje, otrgnuta je od betonskog temelja, uvijena i razbijena u komade.
Bljesak od eksplozije na udaljenosti od 32 km djelovao je nekoliko puta jače od sunčeve svjetlosti u podne. Nakon toga se formirala vatrena lopta koja je postojala nekoliko sekundi. Svjetlost sa njega bila je vidljiva u naseljenim mjestima na udaljenosti do 290 km. Na istoj udaljenosti čuo se i zvuk eksplozije. U jednom slučaju je udarni talas razbio staklo na zgradama čak i na udaljenosti od 200 km.
Kao rezultat eksplozije, formiran je džinovski sferni oblak. Kovitlajući se, pojurio je prema gore, poprimio oblik džinovska gljiva. Oblak se sastojao od nekoliko tona prašine podignute sa površine zemlje, pare gvožđa i velike količine radioaktivnih supstanci nastalih tokom lančane reakcije nuklearne fisije. Prašina i radioaktivne čestice taložile su se na ogromnom području, a mala količina otkrivena je na udaljenosti od 190 km od epicentra eksplozije. Testiranja bombe su pokazala da je novo oružje spremno za borbenu upotrebu.
2. Nuklearno oružje
Nuklearno oružje je eksplozivno oružje za masovno uništenje.
Štetni faktor nuklearna eksplozija su:
* udarni talas
* svetlosno zračenje
* prodorno zračenje
* radioaktivna kontaminacija
1. Udarni talas– glavni štetni faktor. Najviše razaranja i oštećenja zgrada i objekata, kao i masovne žrtve ljudi su obično uzrokovani njegovim uticajem.
Udarni val je područje oštre kompresije vazdušno okruženje, šireći se u svim smjerovima od mjesta eksplozije nadzvučnom brzinom (više od 331 m/s). Prednja granica sloja komprimiranog zraka naziva se front udarnog vala. Pod uticajem udarnog talasa ljudi mogu zadobiti lakše povrede (modrice i kontuzije); umjerene ozljede koje zahtijevaju hospitalizaciju (gubitak svijesti, oštećenje sluha, iščašenja udova, krvarenje iz nosa i ušiju); teške ozljede (teške kontuzije cijelog tijela, prijelomi kostiju, oštećenje unutrašnje organe); izuzetno teške povrede, često smrtonosne.
2. Svjetlosno zračenje je tok energije zračenja, uključujući vidljive, ultraljubičaste i infracrvene zrake. Nastaje od vrućih produkata nuklearne eksplozije i vrućeg zraka, širi se gotovo trenutno i traje, ovisno o snazi nuklearne eksplozije, do 20 sekundi.
Jačina svjetlosnog zračenja je takva da može izazvati opekotine, oštećenje oka (privremeno sljepilo) i požar zapaljivih materijala i predmeta.
3. Prodorno zračenje je tok gama zraka i neutrona koji se emituju tokom nuklearne eksplozije.
Utjecaj ovog štetnog faktora na sva živa bića (pa i čovjeka) je ionizacija atoma i molekula tijela, što dovodi do poremećaja vitalnih funkcija pojedinih organa, oštećenja koštane srži i razvoja radijacijske bolesti.
4. Radioaktivna kontaminacija područja nastaje zbog pada radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije. Opasnost od ozljeda ljudi u područjima radioaktivne kontaminacije može ostati
dugo vremena - danima, sedmicama, pa čak i mjesecima. Kontaminacija područja ovisi o vrsti eksplozije. Najopasnija je eksplozija tla. Ovdje je jaka takozvana indukovana aktivnost. Povećava se zbog uvlačenja čestica tla u oblak eksplozije, te zajedno sa fisionim fragmentima izazivaju radioaktivnu kontaminaciju izvan područja eksplozije. Razmjer i stepen kontaminacije područja ovisi o broju, snazi i vrsti nuklearne eksplozije, meteorološkim uvjetima, brzini i smjeru vjetra. Na primjer, eksplozijom snage 1 megatona, oko 20 hiljada tona tla se ispari i uvuče u vatrenu loptu. Formira se ogroman oblak koji se sastoji od velikog broja radioaktivnih čestica. Oblak se kreće. Radioaktivne čestice koje padaju iz oblaka na tlo čine zonu radioaktivne kontaminacije. Ovaj proces traje 10-20 sati nakon eksplozije.
Sekunda nuklearni test je već proizveden na ljudima na kraju Drugog svjetskog rata.
Ujutro 6. avgusta 1945. godine, tri američka aviona pojavila su se iznad grada Hirošime, uključujući američki bombarder B-29 koji je nosio atomsku bombu od 12,5 kt pod nazivom „Beba“. Dostigavši zadatu visinu, avion je započeo bombardovanje. Vatrena lopta nastala nakon eksplozije imala je prečnik od oko 100 m, temperatura u njenom centru dostigla je 3000 stepeni Celzijusa. Pritisak na mjestu eksplozije bio je blizu 7 m\m2
Kuće su se rušile uz strašnu graju i zapalile u krugu od 2 km. Ljudi u blizini epicentra bukvalno su isparili. Oni koji su preživjeli, ali su zadobili teške opekotine, pohrlili su u vodu i umrli u strašnim mukama. Nakon 5 minuta nad centrom grada nadvio se tamno sivi oblak prečnika 5 km. Iz njega je izbio bijeli oblak koji je brzo dostigao visinu od 12 km i poprimio oblik pečurke. Kasnije se oblak prljavštine, prašine i pepela sa radioaktivnim izotopima spustio na grad, osuđujući stanovništvo na nove žrtve. Mnogi su počeli osjećati prve simptome akutne radijacijske bolesti. Hirošima je gorjela dva dana. Ljudi koji su pristigli da pomognu njegovim stanovnicima još nisu znali da su ušli u zonu radioaktivne kontaminacije i da bi to imalo fatalne posljedice. Radijacija je ugrožavala ne samo njihovu kožu, već i njihova tijela prilikom udisanja kontaminiranog zraka, kao i ulaska kroz vodu, hranu i kroz otvorene rane.
Tokom nuklearne eksplozije na zemlji, oko 50% energije odlazi na stvaranje udarnog vala i kratera u zemlji, 30-40% na svjetlosno zračenje, do 5% na prodorno zračenje i elektromagnetsko zračenje i više do 15% na radioaktivnu kontaminaciju područja.
Prilikom zračne eksplozije neutronske municije udjeli energije se raspoređuju na jedinstven način: udarni talas do 10%, svjetlosno zračenje 5-8% i otprilike 85% energije odlazi u prodorno zračenje (neutronsko i gama zračenje)
Udarni val i svjetlosno zračenje slični su štetnim faktorima tradicionalnih eksploziva, ali je svjetlosno zračenje u slučaju nuklearne eksplozije mnogo snažnije.
Udarni talas uništava zgrade i opremu, povređuje ljude i ima efekat povratnog udara brzim padom pritiska i vazdušnim pritiskom velike brzine. Naknadni vakuum (pad tlaka zraka) i obrnuti hod vazdušne mase prema nuklearnoj gljivi u razvoju također može uzrokovati određenu štetu.
Svjetlosno zračenje djeluje samo na nezaštićene objekte, odnosno predmete koji nisu ničim pokriveni od eksplozije, a može izazvati paljenje zapaljivih materijala i požara, te opekotine i oštećenje vida ljudi i životinja.
Prodorno zračenje ima jonizujući i destruktivni učinak na molekule ljudskog tkiva i uzrokuje bolest zračenja. To je posebno važno prilikom eksplozije neutronske municije. Podrumi višekatnih kamenih i armiranobetonskih zgrada, podzemna skloništa dubine od 2 metra (podrum, na primjer, ili bilo koje sklonište klase 3-4 i više) mogu zaštititi od prodornog zračenja; oklopna vozila imaju određenu zaštitu.
Radioaktivna kontaminacija - tokom zračne eksplozije relativno "čistih" termonuklearnih naboja (fisija-fuzija), ovaj štetni faktor je minimiziran. I obrnuto, u slučaju eksplozije “prljavih” verzija termonuklearnih naboja, raspoređenih po principu fisija-fuzija-fisija, dolazi do prizemne, zakopane eksplozije, u kojoj dolazi do neutronske aktivacije tvari sadržanih u zemlji, i čak i više od toga da eksplozija takozvane „prljave bombe“ može imati odlučujuće značenje.
Elektromagnetski impuls onesposobljava električnu i elektronsku opremu i ometa radio komunikaciju.
U zavisnosti od vrste punjenja i uslova eksplozije, energija eksplozije se različito raspoređuje. Na primjer, prilikom eksplozije konvencionalnog nuklearnog punjenja bez povećanog prinosa neutronskog zračenja ili radioaktivne kontaminacije, može postojati sljedeći omjer udjela energetskog prinosa na različitim visinama:
| Energetski udjeli faktora utjecaja nuklearne eksplozije | |||||||||
| Visina / Dubina | rendgensko zračenje | Svetlosno zračenje | Toplina vatrene lopte i oblaka | Udarni talas u vazduhu | Deformacija i izbacivanje tla | Kompresijski talas u zemlji | Toplota šupljine u zemlji | Prodorno zračenje | Radioaktivne supstance |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 km | 64 % | 24 % | 6 % | 6 % | |||||
| 70 km | 49 % | 38 % | 1 % | 6 % | 6 % | ||||
| 45 km | 1 % | 73 % | 13 % | 1 % | 6 % | 6 % | |||
| 20 km | 40 % | 17 % | 31 % | 6 % | 6 % | ||||
| 5 km | 38 % | 16 % | 34 % | 6 % | 6 % | ||||
| 0 m | 34 % | 19 % | 34 % | 1 % | manje od 1% | ? | 5 % | 6 % | |
| Dubina kamuflažne eksplozije | 30 % | 30 % | 34 % | 6 % | |||||
Enciklopedijski YouTube
-
1 / 5
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 lopta, 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 gorenje predmeta, topljenje, ugljenisanje i visoka temperaturna naprezanja u materijalima.
Kada je osoba izložena svjetlosnom zračenju dolazi do oštećenja očiju i opekotina na otvorenim dijelovima tijela, a može doći i do oštećenja dijelova tijela zaštićenih odjećom.
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.
Šok talas
Većina razaranja uzrokovanih nuklearnom eksplozijom uzrokovana je udarnim valom. Udarni val je udarni val u mediju koji se kreće nadzvučnom brzinom (više od 350 m/s za atmosferu). U atmosferskoj eksploziji, udarni val je mala zona u kojoj dolazi do gotovo trenutnog porasta temperature, tlaka i gustoće zraka. Neposredno iza fronta udarnog talasa dolazi do smanjenja pritiska i gustine vazduha, od blagog smanjenja daleko od centra eksplozije do skoro vakuuma unutar vatrene sfere. Posljedica ovog smanjenja je obrnuti tok zraka i jak vjetar duž površine pri brzinama do 100 km/h ili više prema epicentru. Udarni val uništava zgrade, građevine i pogađa nezaštićene ljude, a u blizini epicentra prizemne ili vrlo niske zračne eksplozije stvara snažne seizmičke vibracije koje mogu uništiti ili oštetiti podzemne konstrukcije i komunikacije te ozlijediti ljude u njima.
Većina objekata, osim posebno utvrđenih, ozbiljno je oštećena ili uništena pod uticajem viška pritiska od 2160-3600 kg/m² (0,22-0,36 atm).
Energija se distribuira na cijelom prijeđenom putu, zbog čega se sila udarnog vala smanjuje proporcionalno kubi udaljenosti od epicentra.
Skloništa pružaju zaštitu od udarnih talasa za ljude. Na otvorenim područjima djelovanje udarnog vala se smanjuje raznim udubljenjima, preprekama i naborima na terenu.
Prodorno zračenje
Elektromagnetski puls
Prilikom nuklearne eksplozije, kao rezultat jakih struja u zraku ioniziranom zračenjem i svjetlošću, nastaje jako naizmjenično elektromagnetno polje koje se naziva elektromagnetski puls (EMP). Iako nema efekta na ljude, izlaganje EMR-u oštećuje elektronsku opremu, električne uređaje i električne vodove. Osim toga veliki broj joni nastali nakon eksplozije ometaju širenje radio talasa i rad radarskih stanica. Ovaj efekat se može koristiti za zasljepljivanje sistema upozorenja na raketni napad.
Snaga 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 detonacije većoj od 30 km (vidi, na primjer, eksperiment detonacije nuklearnog naboja na velikim visinama Starfish Prime).
Pojava EMR-a se javlja na sljedeći način:
- Prodorno zračenje koje dolazi iz središta eksplozije prolazi kroz proširene provodne objekte.
- Gama kvanti se raspršuju slobodnim elektronima, što dovodi do pojave brzo promjenjivog strujnog impulsa u provodnicima.
- Polje uzrokovano strujnim pulsom emituje se u okolni prostor i širi se brzinom svjetlosti, izobličujući se i blijedi tokom vremena.
Pod uticajem EMR-a indukuje se napon u svim neoklopljenim dugim provodnicima, a što je provodnik duži, to je veći napon. To dovodi do kvarova izolacije i kvara električnih uređaja povezanih s kabelskim mrežama, na primjer, transformatorskih stanica itd.
EMR je od velike važnosti tokom eksplozije na velikoj visini do 100 km ili više. U eksploziji u prizemni sloj Atmosfera nema presudan uticaj na niskoosjetljivu električnu opremu, njen opseg djelovanja je pokriven drugim štetnim faktorima. Ali s druge strane, može poremetiti rad i onemogućiti osjetljivu električnu opremu i radio opremu na značajnim udaljenostima - do nekoliko desetina kilometara od epicentra snažna eksplozija, gdje drugi faktori više ne donose destruktivno djelovanje. Može onesposobiti nezaštićenu opremu u izdržljivim strukturama dizajniranim da izdrže teška opterećenja od nuklearne eksplozije (na primjer, silosi). Nema štetnog uticaja na ljude.
Radioaktivna kontaminacija
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 radioaktivnost).
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.
Zahvaljujući prirodni proces raspada, radioaktivnost opada, posebno naglo u prvim satima nakon eksplozije.
Oštećenja ljudi i životinja zbog kontaminacije zračenjem mogu biti uzrokovana vanjskim i unutarnjim zračenjem. Teški slučajevi mogu biti praćeni radijacijskom bolešću i smrću.
Instalacija uključena borbena jedinica Nuklearni naboj kobaltne ljuske uzrokuje kontaminaciju teritorije opasnim izotopom 60 Co (hipotetička prljava bomba).
Epidemiološka i ekološka situacija
Nuklearna eksplozija u naseljenom području, kao i druge katastrofe povezane sa velikim brojem žrtava, uništavanjem opasnih industrija i požarima, dovest će do otežanih uslova u području njenog djelovanja, što će biti sekundarni štetni faktor. Ljudi, čak i oni koji nisu zadobili značajne povrede direktno od eksplozije, vjerovatno će umrijeti od zaraznih bolesti i trovanja kemikalijama. Postoji velika vjerovatnoća da ćete se opeći u požaru ili jednostavno ozlijediti kada pokušavate izaći iz ruševina.
Psihološki uticaj
Ljudi koji se nađu u zoni eksplozije, osim fizičkog oštećenja, doživljavaju snažan psihički depresivni učinak od zastrašujućeg pogleda na sliku nuklearne eksplozije koja se odvija, katastrofalnu prirodu razaranja i požara, nestanak poznati krajolik, mnoštvo osakaćenih, ugljenisanih, umirućih i raspadajućih leševa zbog nemogućnosti njihovog sahranjivanja, smrti rodbine i prijatelja, svijesti o šteti nanesenoj vlastitom tijelu i užasu nadolazeće smrti od razvoja radijacijske bolesti. Rezultat ovakvog utjecaja među preživjelima katastrofe bit će razvoj akutne psihoze, kao i klaustrofobičnih sindroma zbog svijesti o nemogućnosti dostizanja površine zemlje, upornih uspomena na noćne more koje utiču na sve naredne egzistencije. U Japanu postoji posebna riječ za ljude koji su postali žrtve nuklearnih bombardovanja- "Hibakusha".
Vladine obavještajne službe u mnogim zemljama pretpostavljaju [ ] da jedan od ciljeva raznih terorističkih grupa može biti zaplijeniti nuklearno oružje i koristiti ga protiv civila u svrhu psihološkog utjecaja, čak i ako su fizički štetni faktori nuklearne eksplozije beznačajni u obimu zemlje žrtve i svih čovječanstvo. Poruka o nuklearnom terorističkom napadu odmah će se prenijeti u medijima (televizija, radio, internet, štampa) i nesumnjivo će imati ogroman psihološki uticaj na ljude, na koji teroristi mogu računati.
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 u okolinu. 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. Radijacijska bolest može nastati kada su ljudi izloženi prodornom zračenju. različitim stepenima(najteži oblici su obično fatalni). 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 osobu, objekti na koje 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
Na štetne faktore nuklearno oružje vezati:
udarni talas;
svjetlosno zračenje;
prodorno zračenje;
radioaktivna kontaminacija;
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. Javljaju se rupture unutrašnjih organa, lomovi kostiju, unutrašnje krvarenje, potres mozga i dugotrajan 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, razne vrste opreme, krošnje drveća i slično za sklonište, možete značajno smanjiti ili potpuno izbjeći opekotine od svjetlosnog zračenja. 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. Životna sredina postaje jako vruće, značajan dio tla 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. Najveći stepen kontaminacije uočen je u područjima traga koji se nalaze u blizini 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 nuklearno oružje
Nuklearno oružje je oružje čije se razorno dejstvo zasniva na upotrebi intranuklearne energije oslobođene tokom nuklearne eksplozije. Ovo oružje uključuje različita nuklearna oružja (bojne glave za rakete i torpeda, avione i dubinske bombe, artiljerijskih granata i rudnike) opremljene nuklearnim punjači, sredstva za upravljanje njima i njihovo dovođenje do cilja.
Glavni dio nuklearnog oružja je nuklearno punjenje koje sadrži nuklearni eksploziv (NE) - uranijum-235 ili plutonijum-239. Nuklearna lančana reakcija može se razviti samo ako postoji kritična masa fisiona supstanca. Prije eksplozije, nuklearni eksploziv u jednoj municiji mora se podijeliti na zasebne dijelove, od kojih svaki mora imati masu manju od kritične.
Snagu nuklearne eksplozije obično karakterizira njen TNT ekvivalent.
Središte nuklearne eksplozije je tačka u kojoj dolazi do nuklearne reakcije. Prema položaju centra u odnosu na tlo ili vodu, razlikuju se nuklearne eksplozije: svemirske, visinske, zračne, zemaljske, podzemne, površinske, podvodne.
Zračna nuklearna eksplozija je eksplozija proizvedena u zraku na takvoj visini da vatrena lopta ne dodiruje površinu zemlje. Prati ga kratkotrajni zasljepljujući bljesak, vidljiv čak i po sunčanom danu na udaljenosti od stotinak kilometara. Nuklearna eksplozija u zraku koristi se za uništavanje zgrada, objekata i ubijanje ljudi. Prouzrokuje oštećenja udarnim valom, svjetlosnim zračenjem i prodornim zračenjem. Praktično nema radioaktivne kontaminacije područja tokom zračne eksplozije, jer se radioaktivni produkti eksplozije uzdižu zajedno sa vatrenom loptom na vrlo veliku nadmorsku visinu, a da se ne miješaju sa česticama tla.
Zemaljska nuklearna eksplozija Eksplozija na površini zemlje ili na takvoj visini od nje naziva se kada svjetlosna površina dodirne tlo i u pravilu ima oblik skraćene kugle. Povećavajući veličinu i hlađenje, vatrena lopta se podiže sa tla, potamni i pretvara se u uskovitlani oblak, koji, noseći sa sobom stup prašine, nakon nekoliko minuta poprima karakterističan oblik pečurke. Tokom nuklearne eksplozije na zemlji, velika količina tla se diže u zrak. Eksplozija tla se koristi za uništavanje trajnih zemljanih konstrukcija.
Površinska nuklearna eksplozija naziva se eksplozija na površini vode ili na visini na kojoj svjetlosna površina dodiruje površinu vode. Koristi se za uništavanje površinskih plovila. Štetni faktori površinske eksplozije su vazdušni talas i talasi koji nastaju na površini vode. Učinak svjetlosnog zračenja i prodornog zračenja značajno je oslabljen kao rezultat zaštitnog efekta velike mase vodene pare.
Eksplozivni oblak uključuje veliku količinu vode i pare nastalih pod uticajem svetlosnog zračenja. Nakon što se oblak ohladi, para se kondenzira i kapljice vode ispadaju u obliku radioaktivne kiše, ozbiljno zagađujući vodu i područje u području eksplozije i u smjeru kretanja oblaka.
Podzemna nuklearna eksplozija nazvana eksplozija nastala ispod površine zemlje. Prilikom podzemne eksplozije ogromna količina tla izbacuje se na visinu od nekoliko kilometara, a na mjestu eksplozije formira se duboki krater čije su dimenzije veće nego kod zemne eksplozije. Podzemne eksplozije se koriste za uništavanje ukopanih objekata. Glavni štetni faktor podzemne nuklearne eksplozije je kompresijski val koji se širi u tlu. Podzemna eksplozija uzrokuje tešku kontaminaciju područja u području eksplozije i iza oblaka.
Podvodna nuklearna eksplozija naziva se eksplozija proizvedena pod vodom na dubini koja uveliko varira. Tokom podvodne nuklearne eksplozije, šuplji stup vode se uzdiže s velikim oblakom na vrhu. Promjer vodenog stupca doseže nekoliko stotina metara, a visina - nekoliko kilometara i ovisi o snazi i dubini eksplozije. Glavni štetni faktor podvodne eksplozije je udarni val u vodi, čija je brzina jednaka brzini zvuka u vodi, tj. približno 1500 m/sec. Udarni val u vodi uništava podvodne dijelove brodova i različite hidraulične konstrukcije. Svjetlosno zračenje i prodorno zračenje apsorbiraju vodeni stupac i vodena para. Podvodna eksplozija uzrokuje tešku radioaktivnu kontaminaciju vode. Kada dođe do eksplozije u blizini obale, kontaminirana voda se baznim valom izbacuje na obalu, plaveći je i izazivajući ozbiljnu kontaminaciju objekata koji se nalaze na obali.
Jedna od vrsta nuklearnog oružja je neutronska municija. Ovo je termonuklearni naboj male veličine sa snagom ne većom od 10 hiljada tona, u kojem se glavni udio energije oslobađa zbog reakcija fuzije deuterija i tricija, te količine energije dobivene kao rezultat fisije. teških jezgara u detonatoru je minimalna, ali dovoljna za pokretanje reakcije fuzije. Neutronska komponenta prodornog zračenja takve nuklearne eksplozije male snage imat će glavni štetni učinak na ljude.
Kada nuklearno oružje eksplodira, u milionitim dijelovima sekunde oslobađa se kolosalna količina energije. Temperatura raste na nekoliko miliona stepeni, a pritisak dostiže milijarde atmosfera. Visoka temperatura i pritisak uzrokuju svjetlosno zračenje i snažan udarni val. Uz to, eksploziju nuklearnog oružja prati i emisija prodornog zračenja, koje se sastoji od struje neutrona i gama kvanta. Eksplozivni oblak sadrži ogromnu količinu radioaktivnih produkata - fisijskih fragmenata nuklearnog eksploziva koji padaju duž putanje oblaka, što rezultira radioaktivnom kontaminacijom područja, zraka i objekata. Neravnomjerno kretanje električnih naboja u zraku, koji nastaje pod utjecajem jonizujućeg zračenja, dovodi do stvaranja elektromagnetnog impulsa.
Glavni štetni faktori nuklearne eksplozije su:
1) udarni talas – 50% energije eksplozije;
2) svetlosno zračenje – 30–35% energije eksplozije;
3) prodorno zračenje – 8–10% energije eksplozije;
4) radioaktivna kontaminacija – 3–5% energije eksplozije;
5) elektromagnetni impuls - 0,5–1% energije eksplozije.
Udarni val nuklearne eksplozije– jedan od glavnih štetnih faktora. Ovisno o mediju u kojem nastaje i širi se udarni val - u zraku, vodi ili tlu, naziva se zračni val, udarni val u vodi i seizmički udarni val (u tlu). Vazdušni udarni val je područje oštre kompresije zraka koje se nadzvučnom brzinom širi u svim smjerovima od centra eksplozije.
Udarni val uzrokuje otvorene i zatvorene ozljede različite težine kod ljudi. Indirektni uticaj udarnog talasa takođe predstavlja veliku opasnost za ljude. Uništavanjem zgrada, skloništa i skloništa može izazvati ozbiljne povrede. Glavni način zaštite ljudi i opreme od oštećenja udarnim talasom je izolacija od efekata viška pritiska i pritiska brzine. U tu svrhu koriste se skloništa i skloništa. razne vrste i naborima terena.
Svjetlosna radijacija od nuklearne eksplozije je elektromagnetno zračenje, uključujući vidljive ultraljubičaste i infracrvene oblasti spektra. Energiju svjetlosnog zračenja apsorbiraju površine osvijetljenih tijela koje se zagrijavaju. Temperatura grijanja može biti takva da će se površina predmeta ugljenisati, otopiti ili zapaliti. Svjetlosno zračenje može uzrokovati opekotine na izloženim dijelovima ljudskog tijela, au mraku - privremeno sljepilo. Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosna površina eksplozije, koja se sastoji od para konstruktivnih materijala municije i zraka zagrijanog na visoku temperaturu, a u slučaju prizemnih eksplozija - isparenog tla. Dimenzije svjetlosne površine i vrijeme njegovog sjaja ovisi o snazi, a oblik - o vrsti eksplozije.
Nivo uticaja svjetlosno zračenje na različite zgrade, konstrukcije i opremu ovisi o svojstvima njihovih konstrukcijskih materijala. Topljenje, ugljenisanje i paljenje materijala na jednom mestu može dovesti do širenja požara i velikih požara.
Zaštita od svjetlosti jednostavnije nego od drugih štetnih faktora, jer svaka neprozirna barijera, bilo koji predmet koji stvara sjenu, može poslužiti kao zaštita.
Prodorno zračenje je mlaz gama zračenja i neutrona koji se emituju iz zone nuklearne eksplozije. Gama zračenje i neutronsko zračenje se razlikuju po svome fizička svojstva. Zajedničko im je da se mogu širiti u zraku u svim smjerovima na udaljenosti do 2,5-3 km. Prolaskom kroz biološko tkivo, gama i neutronsko zračenje jonizuju atome i molekule koji čine žive ćelije, usled čega se narušava normalan metabolizam i menja priroda vitalne aktivnosti ćelija, pojedinih organa i sistema organizma, što dovodi do pojava specifične bolesti - radijacijske bolesti.
Izvor prodornog zračenja su reakcije nuklearne fisije i fuzije koje se javljaju u municiji u trenutku eksplozije, kao i radioaktivni raspad fisijskih fragmenata.
Štetno djelovanje prodornog zračenja na ljude uzrokuje zračenje koje ima štetan biološki učinak na žive ćelije tijela. Prolazeći kroz živo tkivo, prodorno zračenje ionizira atome i molekule koji čine ćelije. To dovodi do poremećaja aktivnosti ćelija, pojedinih organa i tjelesnih sistema. Štetni efekat prodornog zračenja zavisi od veličine doze zračenja i vremena tokom kojeg je ta doza primljena. Doza primljena u kratkom vremenskom periodu uzrokuje teža oštećenja od doze iste veličine, ali primljena u određenom vremenskom periodu. duže vrijeme. To se objašnjava činjenicom da je tijelo u stanju da obnovi neke od ćelija oštećenih zračenjem tokom vremena. Brzina oporavka određena je poluživotom oporavka, jednakim 28-30 dana za ljude. Doza izlaganje radijaciji, dobijen u prva četiri dana od trenutka ozračivanja naziva se jednokratnim, a za duži vremenski period - višestrukim. On ratno vrijeme prihvaćena je doza zračenja koja ne dovodi do smanjenja performansi i borbene efikasnosti osoblja formacija: jednokratna (u prva četiri dana) 50 R, višestruka u prvih 10-30 dana - 100 R, u roku od tri mjeseci - 200 R, u roku od godinu dana - 300 RUR
