Nuklearno oružje ima pet glavnih štetnih faktora. Raspodjela energije između njih zavisi od vrste i uslova eksplozije. Utjecaj ovih faktora se također razlikuje po obliku i trajanju (zagađenje područja ima najduži uticaj).

udarni talas. Udarni val je područje oštre kompresije medija, koje 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 val. Kada val prođe kroz datu tačku u prostoru, on uzrokuje promjene tlaka, koje karakteriziraju dvije faze: kompresija i ekspanzija. Period kontrakcije počinje odmah i traje relativno kratko u odnosu na period ekspanzije. Destruktivni učinak udarnog vala karakterizira višak tlaka na njegovoj prednjoj strani (prednja granica), pritisak glave brzine i trajanje faze kompresije. Udarni val u vodi razlikuje se od zračnog po vrijednostima svojih karakteristika (visok nadpritisak i kraće vrijeme izlaganja). Udarni val u tlu kada se udalji od mjesta eksplozije postaje sličan seizmičkom valu. Utjecaj udarnog vala na ljude i životinje može dovesti do direktnih ili indirektnih ozljeda. Odlikuje se lakim, srednjim, teškim i izuzetno teškim povredama i povredama. Mehanički utjecaj udarnog vala procjenjuje 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 teška).

Udar udarnog vala također može uzrokovati štetu Vozilo, vodovod, šume. U pravilu, šteta uzrokovana udarom udarnog vala je vrlo velika; primjenjuje se kako na zdravlje ljudi tako i na razne strukture, opremu itd.

Emisija svjetlosti. To je kombinacija vidljivog spektra i infracrvenih i ultraljubičastih zraka. Svjetlosno područje nuklearne eksplozije karakterizira vrlo visoka temperatura. Štetni efekat karakteriše snaga svetlosnog impulsa. Utjecaj zračenja na ljude uzrokuje direktne ili indirektne opekotine, podijeljene po težini, privremeno sljepilo, opekline mrežnice. Odjeća štiti od opekotina, pa je veća vjerovatnoća da će se pojaviti na otvorenim dijelovima tijela. Požari na objektima takođe predstavljaju veliku opasnost. Nacionalna ekonomija, u šumskim područjima, kao rezultat kombinovanog dejstva svetlosnog zračenja i udarnog talasa. Drugi faktor u uticaju svetlosnog zračenja je toplotni efekat na materijale. Njegov karakter određuju mnoge karakteristike 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 protoka čestica, doza i brzina doze zračenja. Težina ozljede zračenja uglavnom ovisi o apsorbiranoj dozi. Kada se širi u mediju, jonizujuće zračenje mijenja svoju fizičku strukturu, ionizirajući atome tvari. Kada su izloženi prodornom zračenju, ljudi mogu doživjeti radijacijsku bolest različitog stepena (najteži oblici obično završavaju smrću). Oštećenja zračenjem mogu se primijeniti i na materijale (promjene u njihovoj strukturi mogu biti nepovratne). Materijali sa zaštitnim svojstvima aktivno se koriste u izgradnji zaštitnih konstrukcija.

elektromagnetni impuls. Skup kratkotrajnih električnih i magnetnih polja nastalih interakcijom gama i neutronskog zračenja sa atomima i molekulima medija. Impuls ne utječe izravno na osobu, objekte njegovog poraza - sva tijela koja provode električnu struju: komunikacijske vodove, dalekovode, metalne konstrukcije itd. Rezultat utjecaja pulsa može biti kvar raznih uređaja i konstrukcija koje provode struju, oštećenje zdravlja ljudi koji rade sa nezaštićenom opremom. Posebno je opasan utjecaj elektromagnetnog impulsa na opremu koja nije opremljena posebnom zaštitom. Zaštita može uključivati ​​različite "dodatke" žičanim i kablovskim sistemima, elektromagnetnu zaštitu itd.

Radioaktivna kontaminacija područja. nastaje kao rezultat ispadanja radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije. Ovo je faktor poraza koji ima najduži učinak (desetine godina), djelujući na ogromnom području. Zračenje padajućih radioaktivnih tvari sastoji se od alfa, beta i gama zraka. Najopasniji su beta i gama zraci. Nuklearna eksplozija proizvodi oblak koji se može nositi vjetrom. Do ispadanja radioaktivnih supstanci dolazi u prvih 10-20 sati nakon eksplozije. Obim i stepen zaraze zavise od karakteristika eksplozije, površine, meteoroloških uslova. U pravilu, područje radioaktivnog traga ima oblik elipse, a opseg kontaminacije opada s rastojanjem od kraja elipse na kojem je došlo do eksplozije. U zavisnosti od stepena infekcije i moguće posljedice eksternom ekspozicijom izdvajaju zone umjerene, jake, opasne i izuzetno opasne kontaminacije. Štetni učinak su uglavnom beta čestice i gama zračenje. Posebno je opasan ulazak radioaktivnih tvari u tijelo. Glavni način zaštite stanovništva je izolacija od vanjskog izlaganja zračenju i isključenje radioaktivnih tvari od ulaska 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 mine opremljene nuklearnim punjačima), sredstva za njihovo upravljanje i sredstva za njihovo dostavljanje do cilja (rakete, avijacija, artiljerija). Šteta nuklearno oružje na osnovu energije oslobođene u nuklearnim eksplozijama.

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.

zrak 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 uništenja je otprilike 20% manji od zraka.

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

Pod zemljom (pod vodom) zove se 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 jakim bljeskom, oštrim zaglušujućim zvukom, koji podsjeća na grmljavinu. U zračnoj eksploziji, nakon bljeska, nastaje vatrena lopta (u eksploziji 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 impuls.

udarni talas - jedan od glavnih štetnih faktora nuklearne eksplozije, budući da je najveći dio razaranja i oštećenja objekata, zgrada, kao i ozljeda ljudi posljedica njenog utjecaja.

Ovisno o prirodi razaranja u žarištu nuklearne štete razlikuju četiri zone: potpuno, snažno, srednje i slabo uništenje.

Basic način zaštite od udarnog vala - korištenje skloništa (skloništa).

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

emisija svetlosti širi se gotovo trenutno i traje do 20 s, ovisno o snazi ​​nuklearne eksplozije. Može uzrokovati opekotine kože, oštećenja (trajna ili privremena) očiju ljudi i paljenje zapaljivih materijala i predmeta.

Razni objekti koji stvaraju sjenu mogu poslužiti kao zaštita od svjetlosnog zračenja.. Svjetlosno zračenje ne prodire u neprozirne materijale, tako da svaka prepreka koja može stvoriti sjenu štiti od direktnog djelovanja svjetlosnog zračenja i štiti od opekotina. Najbolji rezultati se postižu korištenjem skloništa, skloništa koja istovremeno štite od drugih štetnih faktora nuklearne eksplozije.

Pod djelovanjem svjetlosnog zračenja i udarnog vala u žarištu nuklearne lezije nastaju požari, gorenje i tinjanje u ruševinama. Skup požara koji je nastao u žarištu nuklearne lezije obično se naziva masovnim požarima. Požari u žarištu nuklearne lezije traju dugo vremena, pa mogu izazvati veliki broj uništavanje i izazivaju veću štetu od udarnog vala.

Znatno oslabljeno svjetlosno zračenje u prašnjavom (zadimljenom) zraku, u magli, kiši, 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.

Vrijeme djelovanja prodornog zračenja na prizemne objekte je 15-25 s. Određuje se vremenom kada se eksplozijski oblak diže na takvu visinu (2-3 km) na kojoj gama-neutronsko zračenje, koje apsorbira zrak, praktično ne dopire do površine zemlje.

Prolazeći kroz živo tkivo, gama zračenje i neutrone jonizuju molekule koji čine žive ćelije, narušavaju metabolizam i vitalnu aktivnost organa, što dovodi do radijacijske bolesti.

Kao rezultat prolaska zračenja kroz materijale okoline, njihov intenzitet se smanjuje. Na primjer, čelik debljine 2,8 cm, beton - 10 cm, tlo - 14 cm, drvo - 30 cm su oslabljeni 2 puta većim intenzitetom gama zraka (slika 21).

Nuklearno zagađenje. Njegovi glavni izvori su produkti fisije nuklearnog naboja 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 nuklearnoj eksploziji na zemlji, svijetleća površina dodiruje tlo. Unutar njega se uvlače mase tla koje isparava, koje se uzdižu. Hlađenje, parovi proizvoda fisije i tla kondenziraju. Formira se radioaktivni oblak. Uzdiže se na visinu od mnogo kilometara, a zatim se brzinom od 25-100 km/h prenosi vazdušne mase u pravcu vjetra. Radioaktivne čestice, padajući iz oblaka na tlo, formiraju zonu radioaktivne kontaminacije (trag), čija dužina može doseći nekoliko stotina kilometara. Istovremeno, prostor, zgrade, objekti, usjevi, vodena tijela itd., kao i zrak su zaraženi. 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 staze. Njegova površina je 70-80% površine čitavog otiska. vanjska granica jako zagađene zone (zona B, oko 10% površine kolosijeka) je poravnato sa unutrašnjom granicom zone A. Vanjska granica zone opasnog zagađenja (zona B, 8-10% površine staze) poklapa se sa unutrašnjom granicom zone B. Zona izuzetno opasnog zagađenja (zona D) zauzima približno 2-3% površine kolosijeka i nalazi se u zoni B (Sl. 22).

Najveća opasnost od radioaktivnih materija je u prvim satima nakon padavina., jer je u ovom periodu njihova aktivnost najveća.

elektromagnetni puls - ovo je kratkotrajno elektromagnetno polje koje nastaje prilikom eksplozije nuklearnog oružja kao rezultat interakcije emitiranih gama zraka i neutrona s atomima okoline. Posljedica njegovog utjecaja može biti kvar pojedinih elemenata radio-elektronske i električne opreme. Poraz ljudi je moguć samo u onim slučajevima kada u trenutku eksplozije dođu u kontakt sa žicama.

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 daju njihove karakteristike.

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

Zadatak 25

Utjecaj kog štetnog faktora 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) uticaj elektromagnetnog impulsa.

Zadatak 26

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

a) vrstu nuklearne eksplozije;
b) snagu nuklearnog punjenja;
c) djelovanje elektromagnetnog polja koje nastaje eksplozijom nuklearnog oružja;
d) vrijeme porasta oblaka eksplozije do visine na kojoj gama-neutronsko zračenje praktično ne dopire do površine zemlje;
e) vrijeme širenja svjetlosnog područja koje nastaje tokom nuklearne eksplozije i formirano je od užarenih produkata eksplozije i vrućeg zraka.

Uvod

1. Slijed događaja u nuklearnoj eksploziji

2. Udarni talas

3. Emisija svjetlosti

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 ionizovana supstanca koja intenzivno zrače. plazma. U ovoj fazi oslobađa se oko 80% energije eksplozije u obliku energije elektromagnetnog zračenja. Maksimalna energija ovog zračenja, nazvanog primarnom, pada na rendgenski opseg spektra. Dalji tok događaja u nuklearnoj eksploziji određen je uglavnom prirodom interakcije primarnog toplotnog zračenja sa okolinom koja okružuje epicentar eksplozije, kao i svojstvima ovog okruženja.

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

Intenzitet toplotnog zračenja oblaka eksplozije u potpunosti je određen prividnom temperaturom njegove površine. Neko vrijeme zrak zagrijan prolaskom udarnog vala maskira oblak eksplozije apsorbirajući zračenje koje on emituje, tako da temperatura vidljive površine oblaka eksplozije odgovara temperaturi zraka iza fronta udarnog vala. , koji se smanjuje kako se veličina prednje strane povećava. Otprilike 10 milisekundi nakon početka eksplozije, temperatura u prednjem dijelu pada na 3000 °C i ponovo postaje providna za zračenje oblaka eksplozije. 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 on zrači brzo pada. Kao rezultat toga, glavni 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 tokom eksplozije, njegova daljnja evolucija određuje formiranje tragova radioaktivnih padavina. Nakon što se eksplozijski oblak toliko ohladi da više ne zrači u vidljivom dijelu spektra, proces povećanja njegove veličine se nastavlja uslijed toplinskog širenja i on počinje da se diže prema gore. U procesu podizanja, oblak 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 pada radioaktivnih padavina zavisi od veličine čvrstih čestica na kojima se kondenzuju. Ako prilikom svog formiranja oblak eksplozije dođe do površine, količina tla zahvaćena tokom podizanja oblaka bit će dovoljno 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 prilično dugo u gornjim slojevima atmosfere, one se raspršuju na vrlo velikom području i, u vremenu koje protekne prije nego što padnu na površinu, imaju vremena da izgube 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 kapaciteta 20 kt i oko 1 km za eksploziju kapaciteta 1 Mt.

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

Udarni val, koji nastaje u ranim fazama postojanja eksplozivnog oblaka, 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, orijentacija u odnosu na prednju stranu. Nadtlak od 1 atm (15 psi) na udaljenosti od 2,5 km od prizemne eksplozije s prinosom od 1 Mt može uništiti višekatnu armiranobetonsku zgradu. Radijus područja u kojem se stvara sličan pritisak prilikom eksplozije od 1 Mt je oko 200 metara.

Na 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, brzina njegovog širenja je nešto veća. Kao rezultat toga, na određenoj udaljenosti od epicentra, dva vala se spajaju blizu površine, formirajući front koji karakteriziraju otprilike dvostruko veće vrijednosti nadpritiska.

Dakle, prilikom eksplozije nuklearnog oružja od 20 kilotona, udarni val putuje 1000 m za 2 sekunde, 2000 m za 5 sekundi, i 3000 m za 8 sekundi. Prednja granica vala naziva se prednja strana udarnog vala . Stepen oštećenja udara ovisi o snazi ​​i položaju objekata na njemu. Štetno dejstvo SW karakteriše količina viška pritiska.

Budući da, za datu eksplozivnu snagu, udaljenost na kojoj se takav front formira ovisi o visini eksplozije, visina eksplozije se može podesiti tako da se dobije maksimalne vrijednosti nadpritisak u 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 ultraljubičastu, vidljivu i infracrvenu regiju spektra. Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosna površina eksplozije - zagrijana na visoke temperature i ispareni dijelovi municije, okolno tlo i zrak. Kod zračne eksplozije, svijetleće područje je lopta, sa eksplozijom tla - 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. Istovremeno, intenzitet zračenja može premašiti 1000 W / cm² (za poređenje, maksimalni intenzitet sunčeve svjetlosti je 0,14 W / cm²).

Rezultat djelovanja svjetlosnog zračenja može biti paljenje i paljenje predmeta, topljenje, ugljenisanje, 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 otvorenim područjima kože (primarne opekotine), kao i od zapaljene odjeće, u požarima (sekundarne opekotine). Ovisno o težini lezije, opekotine se dijele na četiri stupnja: prvi - crvenilo, otok i bol na koži; drugi je stvaranje mjehurića; treći - nekroza kože i tkiva; četvrti je ugljenisanje kože.

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

Još jedan štetni faktor u nuklearnom oružju je penetrirajuća radijacija, koja je mlaz visokoenergetskih neutrona i gama zraka koji nastaju direktno tokom eksplozije i kao rezultat raspada fisionih produkata. Uz neutrone i gama zrake, u toku nuklearnih reakcija nastaju i alfa i beta čestice, čiji se utjecaj može zanemariti jer se vrlo efikasno zadržavaju na udaljenostima od nekoliko metara. Neutroni i gama kvanti nastavljaju da se oslobađaju dosta dugo nakon eksplozije, utičući na okruženje radijacije. Stvarno prodorno zračenje obično uključuje neutrone i gama kvante koji se pojavljuju u prvoj minuti nakon eksplozije. Takva definicija je zbog činjenice da za vrijeme od oko jedne minute eksplozijski oblak ima vremena da se podigne na visinu dovoljnu da tok zračenja na površini bude gotovo neprimjetan.

Intenzitet fluksa prodornog zračenja i udaljenost na kojoj njegovo djelovanje može uzrokovati značajnu štetu ovise o snazi ​​eksplozivne naprave i njenom dizajnu. 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 prilikom eksplozije na značajnoj 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 događa se na mnogo većim udaljenostima, a veličina oblaka eksplozije može doseći desetine kilometara. Procesi interakcije jonizovanih čestica oblaka sa magnetnim poljem Zemlje počinju da vrše značajan uticaj na formiranje oblaka eksplozije. Ionizovane čestice nastale tokom 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 izlaganje (kontinuirano ili povremeno) tokom prvih 30 dana. - 100 drago, u roku od 3 mjeseca. - 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 supstanci u zoni eksplozije su produkti fisije nuklearnog goriva, dio nuklearnog naboja koji nije reagirao i radioaktivni izotopi nastali u tlu i drugim materijalima pod utjecajem neutrona (inducirana aktivnost).

Taložeći se na površini zemlje u pravcu oblaka, proizvodi eksplozije stvaraju radioaktivno područje koje se naziva radioaktivni trag. Gustoća kontaminacije u području eksplozije i u tragu kretanja radioaktivnog oblaka opada s rastojanjem 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. Tako će, na primjer, ukupna aktivnost fisijskih fragmenata u eksploziji nuklearnog oružja snage 20 kT u jednom danu biti nekoliko hiljada puta manja od jedne minute nakon eksplozije. Prilikom eksplozije nuklearnog oružja, dio supstance punjenja ne podliježe fisiji, već ispada u svom uobičajenom obliku; njegovo raspadanje je praćeno stvaranjem alfa čestica.

Indukovana radioaktivnost nastaje zbog radioaktivnih izotopa koji nastaju u tlu kao rezultat zračenja neutronima koje u trenutku eksplozije emituju jezgra atoma hemijskih elemenata koji čine tlo. Rezultirajući izotopi su, u pravilu, beta - aktivni, 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 biti opasna samo u prvim satima nakon eksplozije i to samo u području blizu njenog epicentra.

Oštećenja ljudi i životinja zbog izlaganja zračenju mogu biti uzrokovana vanjskim i unutarnjim izlaganjem. Teški slučajevi mogu biti praćeni radijacijskom bolešću i smrću.

Povrede kao posledica unutrašnjeg izlaganja nastaju kao posledica ulaska radioaktivnih supstanci u organizam kroz respiratorni 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 su ušle u tijelo. Radioaktivne supstance nemaju štetan uticaj na naoružanje, vojnu opremu i inžinjerijske objekte.

Instalacija uključena bojeva glava nuklearno punjenje ljuske kobalta 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, nastaje jako naizmjenično elektromagnetno polje tzv. elektromagnetni impuls(AMY). Iako nema nikakvog utjecaja na ljude, izlaganje EMP-u oštećuje elektroničku opremu, električne uređaje i električne vodove. Osim toga, veliki broj iona koji je nastao nakon eksplozije ometa širenje radio valova i rad radarskih stanica. Ovaj efekat se može koristiti za zasljepljivanje sistema upozorenja na raketni napad.

Jačina EMP varira u zavisnosti od visine eksplozije: u rasponu ispod 4 km relativno je slab, jači s eksplozijom od 4-30 km, a posebno jak s visinom eksplozije većom od 30 km).

Pojava EMP-a se događa 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 uzrokovano strujnim pulsom se zrači u okolni prostor i širi se brzinom svjetlosti, izobličujući se i blijedi tokom vremena.

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

EMR pogađa, prije svega, radioelektronsku i električnu opremu koja se nalazi na vojne opreme i drugi objekti. Pod dejstvom EMR-a u navedenoj opremi se induciraju električne struje i naponi, koji mogu izazvati kvar izolacije, oštećenje transformatora, sagorevanje odvodnika, oštećenje poluprovodničkih uređaja, pregorevanje osigurača i drugih elemenata radiotehničkih uređaja.

Komunikacijske, signalne i kontrolne linije su najizloženije elektromagnetskim smetnjama. Kada je EMR vrijednost nedovoljna za oštećenje uređaja ili pojedinačnih dijelova, zaštitna sredstva (topljive veze, odvodnici groma) mogu djelovati i vodovi mogu kvariti.

Ako se nuklearne eksplozije dogode u blizini dalekovoda, komunikacije imaju velika dužina, onda se naponi inducirani u njima mogu širiti kroz žice mnogo kilometara i uzrokovati oštećenja opreme i oštećenja osoblja koje se nalazi na sigurnoj udaljenosti u odnosu na druge štetne faktore nuklearne eksplozije.

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

Sklonište ljudstva iza brda i nasipa, u gudurama, usjecima i mladim šumama, korištenjem utvrđenja, tenkova, borbenih vozila pješadije, oklopnih transportera i drugih borbenih vozila smanjuje stepen njenog oštećenja udarnim valom. Dakle, osoblje u otvorenim rovovima je pogođeno udarnim valom na udaljenostima 1,5 puta manjim od onih koje se nalaze na otvorenom terenu. Naoružanje, oprema i druga materijalna sredstva od udara udarnog talasa mogu biti oštećena ili potpuno uništena. Stoga je za njihovu zaštitu potrebno koristiti prirodne neravnine terena (brda, nabori i sl.) i skloništa.

Proizvoljna neprozirna barijera može poslužiti kao zaštita od djelovanja svjetlosnog zračenja. U slučaju magle, sumaglice, velike prašine i/ili dima, izloženost svjetlosnom zračenju se također smanjuje. U cilju zaštite očiju od svjetlosnog zračenja, osoblje treba po mogućnosti biti u vozilima sa zatvorenim otvorima, tendama, potrebno je koristiti utvrđenja i zaštitna svojstva terena.

Prodorno zračenje nije glavni štetni faktor u nuklearnoj eksploziji, od nje se lako braniti čak i običnim sredstvima Uzorak kombiniranog oružja 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 oklopna) vozila.

Glavnim načinom zaštite stanovništva od radioaktivne kontaminacije treba smatrati izolaciju ljudi od vanjskog izlaganja radioaktivnom zračenju, kao i isključenje uslova pod kojima je moguće da radioaktivne tvari uđu u ljudsko tijelo zajedno sa zrakom i hrana.

Bibliografija

1. Arustamov E.A. Sigurnost života.- M.: Ed. 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 zaštite rada: U 3 toma - 2. izd., revidirano. i dodatne - M.: Izdavačka kuća NTs ENAS, 2007.

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

6. Enciklopedija "Okrug 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 zaštite rada: U 3 toma - 2. izd., revidirano. i dodatne - M. Izdavačka kuća NC ENAS, 2007.

Enciklopedija "Circumnavigation", 2007.

Štetni faktori nuklearnog oružja uključuju:

udarni talas;

svjetlosno zračenje;

prodorno zračenje;

radioaktivna kontaminacija;

elektromagnetni impuls.

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, a do 15% na radioaktivna kontaminacija. Djelovanje štetnih faktora nuklearne eksplozije na ljude i elemente objekata ne nastaje istovremeno i razlikuje se po trajanju udara, prirodi i razmjeru.

udarni 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 talas se razlikuje u vazduhu, u vodi ili u tlu.

Udarni talas u vazduhu nastaje usled kolosalne energije koja se oslobađa 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 se do visoke temperature. Ovi slojevi zraka pokreću sljedeće slojeve.

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

Sa povećanjem udaljenosti od mjesta eksplozije, brzina širenja vala brzo opada, a udarni val slabi. Vazdušni udarni talas tokom nuklearne eksplozije srednje snage putuje oko 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 su: višak tlaka u fronti udarnog vala, tlak brzine, trajanje vala - trajanje faze kompresije i brzina fronta udarnog vala.

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

U nuklearnoj eksploziji na zemlji, dio energije eksplozije troši se na formiranje tlačnog vala u zemlji. Za razliku od udarnog talasa u vazduhu, karakteriše ga manje naglo povećanje pritiska u prednjem delu talasa, kao i njegovo sporije slabljenje iza fronta.

Prilikom eksplozije nuklearnog oružja u zemlji, glavni dio energije eksplozije prenosi se 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 odgovoru objekta na djelovanje ovog opterećenja. Opća ocjena razaranja uzrokovanog udarnim valom nuklearne eksplozije obično se daje prema stepenu ozbiljnosti ovih razaranja.

• 1) Slaba destrukcija. Uništene su ispune prozora i vrata i svjetlosne pregrade, djelomično je uništen krov, moguće su pukotine na staklima gornjih etaža. Podrumi i donji spratovi su u potpunosti očuvani. Bezbedan je za boravak u zgradi i može se koristiti nakon tekućih popravki.
• 2) Srednja destrukcija se manifestuje u razaranju krovova i ugrađenih elemenata - unutrašnjih pregrada, prozora, kao i u nastanku pukotina u zidovima, urušavanju pojedinih delova potkrovlja i zidova gornjih spratova. Podrumi su očuvani. Nakon raščišćavanja i sanacije dio prostorija nižih spratova može se koristiti. Obnova objekata moguća je prilikom velikih popravki.
• 3) Teška destrukcija karakteriše uništavanje nosivih konstrukcija i plafona gornjih spratova, stvaranje pukotina u zidovima i deformacija plafona donjih spratova. Upotreba prostora postaje nemoguća, a popravka i restauracija - najčešće neprikladni.
• 4) Potpuno uništenje. Svi glavni elementi zgrade su uništeni, uključujući i nosive konstrukcije. Zgrada se ne može koristiti. Podrumi se u slučaju ozbiljnog i potpunog uništenja mogu konzervirati i djelimično koristiti nakon što je ruševina očišćena.

Utjecaj udarnog vala na ljude i životinje. Udarni val može nanijeti nezaštićene ljude i životinje traumatske lezije, potres mozga ili biti uzrok njihove smrti.

Povrede mogu biti direktne (kao rezultat izlaganja previsokom pritisku i brzom vazdušnom pritisku) ili indirektne (kao rezultat uticaja krhotina iz uništenih zgrada i objekata). Udar vazdušnog udarnog talasa na nezaštićene osobe karakterišu lake, srednje teške i izuzetno teške povrede.

• 1) Ekstremno teški potresi mozga i povrede nastaju pri viškom pritiska većem od 100 kPa. Pauze su zabeležene 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 oštećenja unutrašnjih organa i unutrašnje krvarenje.
• 3) Oštećenje srednje težine nastaje pri viškom pritiska od 40-60 kPa. U tom slučaju može doći do iščašenja udova, nagnječenja mozga, oštećenja organa sluha, krvarenja iz nosa i ušiju.
• 4) Lagana oštećenja nastaju pri nadpritisku od 20-40 kPa. Izražavaju se u kratkotrajnim poremećajima tjelesnih funkcija (zujanje u ušima, vrtoglavica, glavobolja). Moguće su dislokacije, 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.

Emisija svjetlosti. 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 zagrijane na visoku temperaturu, zraka i tla (u slučaju eksplozije na zemlji).

Temperatura svjetlosnog područja je neko vrijeme uporediva sa temperaturom površine sunca (maksimalno 8000-100000C i minimalno 18000C). Veličina svjetlosnog područja i njegova temperatura se brzo mijenjaju s vremenom. Trajanje emisije svjetlosti 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.

U nuklearnoj eksploziji na velikoj visini, X-zrake koje emituju izuzetno jako zagrijani proizvodi eksplozije apsorbiraju velike debljine razrijeđenog zraka. Stoga je temperatura vatrene lopte (mnogo veća nego u zračnoj eksploziji) niža.

Količina svjetlosne energije koja dopire do objekta koji se nalazi na određenoj udaljenosti od prizemne eksplozije može biti oko tri četvrtine za male udaljenosti, a polovina impulsa za zračnu eksploziju iste snage na velikim udaljenostima.

Prilikom eksplozija na zemlji i na površini, svjetlosni impuls na istim udaljenostima je manji nego kod eksplozija zraka iste snage.

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

Požari na objektima iu naseljima nastaju od svjetlosnog zračenja i sekundarni faktori uzrokovane udarnim talasima. Veliki uticaj ima prisustvo zapaljivih materijala.

Sa stanovišta spasilačkih akcija, 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, objektima. Formacijski manevar između pojedinačnih požara nije moguć bez sredstava termičke zaštite.
• 2) Zona kontinuiranih požara - teritorija na kojoj gori većina preostalih objekata. Kroz ovu teritoriju nemoguće je proći ili boraviti formacije 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 prema težini oštećenja tijela dijele na četiri stepena.

Opekotine prvog stepena izražavaju se bolom, crvenilom i otokom kože. Ne predstavljaju ozbiljnu opasnost i brzo se izliječe bez ikakvih posljedica.

Kod opekotina drugog stepena formiraju se plikovi, ispunjeni prozirnom proteinskom tekućinom; ako su zahvaćena značajna područja kože, osoba može na neko vrijeme izgubiti radnu sposobnost i treba joj poseban tretman.

Opekline trećeg stepena karakteriše nekroza kože sa delimičnim oštećenjem klice.

Opekotine četvrtog stepena: nekroza kože dubljih slojeva tkiva. Opekline trećeg i četvrtog stepena na značajnom dijelu kože mogu biti fatalne.

Zaštita od svjetlosnog zračenja je jednostavnija nego od drugih štetnih faktora. Svjetlosno zračenje se širi pravolinijski. Svaka neprozirna barijera može poslužiti kao odbrana od nje. Koristeći jame, jarke, humke, nasipe, zidove između prozora za zaklon, različite vrste tehnike, krošnje drveća i slično, mogu se značajno smanjiti ili potpuno izbjeći od opekotina od svjetlosnog zračenja. Potpunu zaštitu pružaju skloništa i skloništa protiv zračenja. Odjeća također štiti kožu od opekotina, pa je veća vjerovatnoća da će se opekotine pojaviti na izloženim dijelovima tijela.

Stepen opekotina svjetlosnim zračenjem zatvorenih područja kože zavisi od prirode odjeće, njene boje, gustine i debljine (poželjna je široka odjeća svijetlih boja ili odjeća od vunenih tkanina).

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

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

Jonizujuću sposobnost gama zračenja karakterizira ekspozicijska doza zračenja. Jedinica ekspozicijske doze gama zračenja je kulon po kilogramu (C/kg). U praksi se kao jedinica doze izloženosti koristi nesistemska jedinica rendgena (P). Rendgen je takva doza (količina energije) gama zračenja, pri čijoj se apsorpciji formira 2,083 milijarde parova jona u 1 cm3 suhog zraka (na temperaturi od 0°C i pritisku od 760 mm Hg), od kojih svaki 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. Prilikom jonizacije atomi i molekuli ćelija živog tkiva, usled narušavanja hemijskih veza i raspada vitalnih materija, umiru ili gube sposobnost da nastave život.

U zračnim i zemaljskim nuklearnim eksplozijama blizu tla tako da udarni val može onesposobiti zgrade i građevine, prodorno zračenje je u većini slučajeva bezbedno za objekte. Ali s povećanjem visine eksplozije, ona postaje sve važnija u porazu objekata. Prilikom eksplozija na velikim visinama iu svemiru, puls prodornog zračenja postaje glavni štetni faktor.

Oštećenje ljudi i životinja prodornim zračenjem. Kada su ljudi i životinje izloženi prodornom zračenju, može doći do radijacijske bolesti. Stepen oštećenja zavisi od doze izlaganja zračenju, vremena tokom kojeg je ova doza primljena, površine ozračivanja tela i opšteg stanja organizma. Takođe se uzima u obzir da zračenje može biti jednokratno i višestruko. Jednokratnom izloženošću smatra se izloženost primljena u prva četiri dana. Ponavlja se zračenje primljeno duže od četiri dana. Uz jedno zračenje ljudskog tijela, ovisno o primljenoj dozi izlaganja, razlikuju se 4 stupnja radijacijske bolesti.

Radijaciona bolest prvog (blagog) stepena nastaje sa ukupnom ekspozicijom doze zračenja od 100-200 R. Latentni period može trajati 2-3 nedelje, nakon čega se javlja malaksalost, opšta slabost, osećaj težine u glavi, stezanje u grudima, pojačano znojenje, periodični porast 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 u većoj slabosti, disfunkciji nervni sistem, glavobolje, vrtoglavica, u početku je često povraćanje, moguće je povećanje tjelesne temperature; broj leukocita u krvi, posebno limfocita, smanjen je za više od polovine. Uz aktivno liječenje, oporavak se javlja za 1,5-2 mjeseca. Mogući su smrtni ishodi (do 20%).

Radijacijska bolest trećeg (teškog) stepena javlja se pri ukupnoj dozi izlaganja od 400-600 R. Latentni period je do nekoliko sati. Primjećuju teško opće stanje, jake glavobolje, povraćanje, ponekad gubitak svijesti ili iznenadno uzbuđenje, krvarenja u sluznicama i koži, nekrozu 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 u 20-70% slučajeva završava smrću, češće od infektivnih komplikacija ili krvarenja.

Kada se ozrači ekspozicijskom dozom većom od 600 R., razvija se izuzetno teška zračna bolest četvrtog stepena, koja bez liječenja obično završava smrću u roku od dvije sedmice.

Zaštita od prodornog zračenja. Prodorno zračenje, prolazeći kroz različite medije (materijale), je oslabljeno. Stepen slabljenja zavisi od svojstava materijala i debljine zaštitnog sloja. Neutroni se uglavnom prigušuju sudarom s atomskim jezgrama. Energija gama kvanta tokom njihovog prolaska kroz supstance troši se uglavnom na interakciju sa elektronima atoma. Zaštitne konstrukcije civilne zaštite pouzdano štite ljude od prodornog zračenja.

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

Glavni izvori radioaktivnosti u nuklearnim eksplozijama su: produkti 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, koji su dio tla (natrijum, silicijum i drugi); neki dio nuklearnog goriva koji ne sudjeluje u reakciji fisije i ulazi u obliku sitnih čestica u produkte eksplozije.

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

Gama zraci imaju najveću moć prodiranja, beta čestice imaju najmanju moć prodiranja, 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 površina oštećenja, trajanje očuvanja štetnog djelovanja, poteškoće u otkrivanju radioaktivnih tvari koje nemaju boju, miris i druge vanjske znakove.

Zone radioaktivne kontaminacije formiraju se u području nuklearne eksplozije i na tragu 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 je veoma vruća, značajan dio tla i stijena ispari i zarobi ga vatrena lopta. Radioaktivne supstance se talože na otopljenim česticama tla. Kao rezultat toga, formira se snažan oblak koji se sastoji od ogromne količine radioaktivnih i neaktivnih spojenih čestica, čija veličina varira 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, ispadnu 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 itd.

Tokom zračnih i visinskih eksplozija, vatrena lopta ne dodiruje površinu zemlje. U zračnoj eksploziji, 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. Opasnost može predstavljati samo radioaktivnost izazvana u tlu i objektima koji se nalaze u blizini epicentra zračne nuklearne eksplozije. Dimenzije ovih zona, u pravilu, neće prelaziti polumjere zona potpunog uništenja.

Oblik traga radioaktivnog oblaka ovisi o smjeru i brzini prosječnog vjetra. Na ravnom terenu sa stalnim smjerom vjetra, radioaktivni trag ima oblik izdužene elipse. Većina visok stepen infekcija se uočava u područjima staze koja se nalazi blizu centra eksplozije i na osi staze. 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 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. .

U zavisnosti od stepena radioaktivne kontaminacije i mogućih posledica spoljašnjeg izlaganja, u području nuklearne eksplozije i na tragu radioaktivnog oblaka razlikuju se zone umerene, 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 treba prekinuti na nekoliko sati.

Zona teške infekcije (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 opasne infekcije (zona B). Na spoljnoj granici zone izloženosti gama zračenju do potpunog raspada radioaktivnih materija je 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 strukturama civilne zaštite.

Zona izuzetno opasne infekcije (zona D). Na vanjskoj granici zone ekspozicijska doza gama zračenja do potpunog raspada radioaktivnih supstanci je 4000 R. U zoni G rad na objektima se obustavlja na 4 i više dana, radnici i zaposleni se sklanjaju u skloništa. Nakon isteka navedenog perioda, nivo zračenja na teritoriji objekta pada na vrijednosti koje osiguravaju bezbjednu aktivnost radnika i zaposlenih u proizvodnim prostorijama.

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

At spoljni uticaj beta čestica kod ljudi, lezije kože se najčešće uočavaju na rukama, vratu i glavi. Postoje lezije kože teškog (pojava čireva koje ne zacjeljuje), umjerenog (nastajanje plikova) i blagog (plava i svrbež kože) stepena.

Unutarnja oštećenja ljudi radioaktivnim supstancama mogu nastati kada dođu u organizam, uglavnom hranom. Sa zrakom i vodom, radioaktivne tvari će, po svemu sudeći, ući u organizam u takvim količinama da neće uzrokovati akutne ozljede zračenja uz gubitak radne sposobnosti ljudi.

Apsorbirani radioaktivni produkti nuklearne eksplozije raspoređeni su krajnje neravnomjerno u tijelu. Naročito ih je koncentrirano u štitnoj žlijezdi i jetri. S tim u vezi, ovi organi su izloženi zračenju u vrlo visokim dozama, što dovodi ili do razaranja tkiva, ili do razvoja tumora (tiroidne žlijezde), ili do ozbiljne disfunkcije.

Štetni faktori nuklearnog oružja i njihov kratak opis.

Osobine destruktivnog učinka nuklearne eksplozije i glavni štetni faktor određuju se ne samo vrstom nuklearnog oružja, već i snagom eksplozije, vrstom eksplozije i prirodom objekta uništenja (mete). Svi ovi faktori se uzimaju u obzir pri ocjeni efikasnosti nuklearnog udara i razvoju sadržaja mjera za zaštitu trupa i postrojenja od nuklearnog oružja.

Prilikom eksplozije nuklearnog oružja oslobađa se ogromna količina energije u milionitim dijelovima sekunde, pa se stoga u zoni nuklearnih reakcija temperatura penje na nekoliko miliona stepeni, a maksimalni pritisak dostižu milijarde atmosfera. Visoka temperatura i pritisak izazivaju snažan udarni talas.

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. Putem kretanja ovog oblaka iz njega ispadaju radioaktivni proizvodi, što rezultira radioaktivnom kontaminacijom terena, 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) udarni 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 oštrog sabijanja zraka koji se širi u svim smjerovima od centra eksplozije nadzvučnom brzinom. Posjedujući veliku zalihu energije, udarni val nuklearne eksplozije sposoban je nanijeti štetu ljudima, uništiti različite strukture, oružje, vojnu opremu i druge objekte na znatnoj udaljenosti od mjesta eksplozije.

Glavni parametri udarnog talasa su višak pritiska na frontu talasa, vreme delovanja i njegov dinamički pritisak.

2) Ispod svetlosnog zračenja nuklearna eksplozija se odnosi na elektromagnetno zračenje optičkog opsega 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 ima oblik lopte; tokom zemaljskih eksplozija, blizu je hemisfere; pri niskim naletima zraka, 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 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. Za poređenje navodimo da je temperatura površinskih slojeva Sunca 6000 0 C.

Glavni parametar koji karakterizira emisiju svjetlosti različite udaljenosti iz centra nuklearne eksplozije je svjetlosni impuls. Svjetlosni puls je količina svjetlosne energije koja pada na jediničnu površinu okomitu na smjer zračenja za cijelo vrijeme dok izvor svijetli. Svjetlosni puls se mjeri u kalorijama po 1 kvadratnom centimetru (cal / cm 2).

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

Postoje četiri stepena opekotina:

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

Opekotina drugog stepena - karakterizirana stvaranjem plikova;

Opekotina trećeg stepena - uzrokuje nekrozu 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 teške ozljede 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 potamniti staklo, osvijetliti fotografske materijale osjetljive na svjetlost i oštetiti elektronsku opremu, posebno onu koja sadrži poluvodičke elemente.

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

Štetni učinak prodornog zračenja karakterizira doza zračenja.

Razlikovati dozu izloženosti i apsorbovanu dozu.

Doza izloženosti je prethodno mjerena nesistemskim jedinicama - rendgenima (R). Jedno rendgensko zračenje je takva doza rendgenskog ili g-zračenja koja stvara 2,1 x 10 9 pari jona u jednom kubnom centimetru zraka. U novom sistemu SI jedinica, ekspozicijska doza se meri u kulonima po kilogramu (1 R=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 djelovanje jonizujućeg zračenja na biološka tkiva tijela koja imaju različit atomski sastav i gustinu.

U zavisnosti od doze zračenja razlikuju se 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, periodična groznica. Sadržaj bijelih krvnih stanica se smanjuje u krvi. Radijacijska bolest prvog stepena je izlječiva.

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

3) Radijaciona bolest trećeg stepena (teška), javlja se pri dozi zračenja od 400-700 Rad. Skriveni period je nekoliko sati. Bolest je intenzivna i teška. U slučaju povoljnog ishoda, oporavak može nastupiti za 6-8 mjeseci.

4) Radijaciona bolest četvrtog stepena (izuzetno teška), javlja se pri dozi zračenja većoj od 700 Rad, koja je najopasnija. Pri dozama većim od 500 Rad, osoblje gubi svoju borbenu sposobnost nakon nekoliko minuta.

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

Glavni izvor radioaktivne kontaminacije u nuklearnim eksplozijama su radioaktivni proizvodi. nuklearnog zračenja- fragmenti nuklearne fisije 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.

Na terenu koji je pretrpeo radioaktivnu kontaminaciju tokom nuklearne eksplozije formiraju se dva dela: područje eksplozije i trag oblaka. Zauzvrat, u području eksplozije razlikuju se vjetrovite i zavjetrinske strane.

Prema stepenu opasnosti, kontaminirano područje duž traga 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 je 70-80% površine čitavog 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% površine traga 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 na tlu smanjuju otprilike za faktor 10 u vremenskim intervalima koji su višestruki od 7. Na primjer, 7 sati nakon eksplozije, brzina doze se smanjuje za faktor 10, a nakon 49 sati, faktorom od 100.

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

Štetno djelovanje elektromagnetnog zračenja nastaje zbog pojave napona i struja u provodnicima različitih dužina koji se nalaze u zraku, zemlji, u oružju i vojnoj opremi i drugim objektima.

U prizemnoj ili niskoj zračnoj eksploziji, g-kvani emitirani iz zone nuklearnih eksplozija izbijaju brze elektrone iz atoma zraka, koji lete u smjeru g-kvanta brzinom bliskom brzini svjetlosti, i pozitivne ione (ostaci atoma) ostaju na svom mestu. Kao rezultat takvog razdvajanja električnih naboja u prostoru nastaju elementarna i rezultirajuća električna i magnetska polja EMR.

Tokom eksplozije na zemlji iu niskom vazduhu, štetni efekat EMP-a se uočava na udaljenosti od nekoliko kilometara od centra eksplozije.

U nuklearnoj eksploziji na velikim visinama (visine veće od 10 km), EMP polja se mogu pojaviti u zoni eksplozije i na visinama od 20-40 km od površine.

Štetno dejstvo EMR se manifestuje prvenstveno u odnosu na radio-elektronsku i električnu opremu u službi, vojnu opremu i druge objekte.

Ako se nuklearne eksplozije dogode u blizini dalekovoda napajanja, komunikacija, tada se naponi inducirani u njima mogu širiti po žicama mnogo kilometara i uzrokovati oštećenje opreme i oštećenja osoblja koje se nalazi na sigurnoj udaljenosti od drugih štetnih faktora nuklearne eksplozije.

EMP je također opasan u prisustvu čvrstih struktura (nakrivena komandna mjesta, kompleksi za lansiranje projektila), koji su dizajnirani da izdrže udarni talasi zemaljska nuklearna eksplozija, proizvedena na udaljenosti od nekoliko stotina metara. Jaka elektromagnetna polja mogu oštetiti električne krugove i poremetiti neoklopljenu elektronsku i električnu opremu, 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, očuvanja njihove borbene gotovosti i obezbeđivanja uspešnog ispunjavanja dodeljenog zadatka. Ovo se postiže:

Provođenje izviđanja oružja za nuklearni napad;

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

Vješto djelovanje na zaraženom području;

Sprovođenje kontrole izlaganje radijaciji, sanitarne i higijenske mjere;

Pravovremena likvidacija posljedica neprijateljske upotrebe oružja za masovno uništenje;

Glavne metode zaštite od nuklearnog oružja:

Istraživanje i uništavanje lanseri sa nuklearnim bojevim glavama;

Radijacijsko izviđanje područja eksplozije nuklearnog oružja;

Upozorenje trupama na opasnost od neprijateljskog nuklearnog napada;

Raspršivanje i kamuflaža trupa;

Inženjerska oprema za područja raspoređivanja trupa;

Otklanjanje posljedica upotrebe nuklearnog oružja.