Štetni čimbenici udarnog vala. Sažetak: Nuklearna eksplozija, njezini štetni čimbenici
1. Povijesni podaci
1896. godine francuski fizičar Antoine Becquerel otkrio je fenomen radioaktivnog zračenja. Označio je početak ere zračenja i korištenja nuklearne energije. Govoreći o tome, istaknuti ruski znanstvenik V.I. Vernadsky je naglasio: "S nadom i strahom gledamo u našeg saveznika i branitelja." I njegovi strahovi su se potvrdili - isprva su se pojavili ne ledolomci, ne nuklearne elektrane, ne svemirski brodovi, već oružje monstruoznog uništenja
snaga tijela. Stvorili su ga 1945. fizičari koji su prije početka Drugog svjetskog rata pobjegli iz nacističke Njemačke u Sjedinjene Američke Države i uz podršku vlade ove zemlje pod vodstvom američkog znanstvenika Roberta Oppenheimera.
Mnogi se varaju misleći da se prva nuklearna eksplozija dogodila u Hirošimi. Zapravo, test je proveden u SAD-u 16. srpnja 1945. godine. To se dogodilo u pustinjskom području u blizini grada Alamogordo (Novi Meksiko). Atomska bomba je detonirana na gornjoj platformi posebno izgrađenog čeličnog tornja od 33 metra. Prema grubim procjenama stručnjaka, istodobno je oslobođena energija, što je ekvivalentno energiji eksplozije od najmanje 15-20 tisuća tona trinitrotoluena.
Čelična konstrukcija tornja je isparila. Na njegovom mjestu formiran je lijevak promjera 37 metara i dubine 1,8 metara. Bio je to središte kratera koji se protezao na veliku udaljenost. 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 točke eksplozije. Čvrsta čelična konstrukcija visine 21 metar, nalik na okvirni dio zgrade od 15-20 katova, koja se nalazi na udaljenosti od 500 metara, otrgnuta je od betonske podloge, uvijena i razbijena u komadiće.
Bljesak od eksplozije na udaljenosti od 32 km činio se nekoliko puta svjetlijim od sunčeve svjetlosti u podne. Nakon njega nastala je vatrena lopta koja je postojala nekoliko sekundi. Svjetlo s njega bilo je vidljivo u naseljima na udaljenosti do 290 km. Na istoj udaljenosti čuo se i zvuk eksplozije. U jednom slučaju udarni val razbio je prozore na zgradama čak i na udaljenosti od 200 km.
Kao rezultat eksplozije nastao je divovski sferni oblak. Vrteći se, pojurilo je gore, poprimilo oblik divovska gljiva. Oblak se sastojao od nekoliko tona prašine podignute s površine zemlje, željezne pare i velike količine radioaktivnih tvari koje su nastale tijekom lančane reakcije fisije nuklearnog naboja. Prašina i radioaktivne čestice taložile su se na ogromnom području, a mala količina pronađena je na udaljenosti od 190 km od epicentra eksplozije. Testovi bombi su pokazali da je novo oružje spremno za borbenu uporabu.
2. Nuklearno oružje
Nuklearno oružje je eksplozivno oružje za masovno uništenje.
Štetni faktor nuklearna eksplozija su:
* udarni val
* emisija svjetlosti
* prodorno zračenje
* radioaktivna kontaminacija
1. Udarni val- glavni štetni čimbenik. Većina uništenja i oštećenja zgrada i građevina, kao i masovno uništenje ljudi su u pravilu uzrokovani njegovim utjecajem.
Udarni val je područje oštre kompresije zračno okruženje, koji se širi u svim smjerovima od mjesta eksplozije nadzvučnom brzinom (više od 331 m/s). Prednja granica sloja komprimiranog zraka naziva se prednja strana udarnog vala. Pod utjecajem udarnog vala ljudi mogu dobiti lake ozljede (modrice i kontuzije); umjerene ozljede koje zahtijevaju hospitalizaciju (gubitak svijesti, oštećenje organa sluha, iščašenja udova, krvarenje iz nosa i ušiju); teške ozljede (teške kontuzije cijelog tijela, prijelomi kostiju, oštećenje unutarnji organi); izuzetno teške ozljede, često smrtonosne.
2. Emisija svjetlosti 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 opekline, oštećenje oka (privremeno sljepilo), zapaljenje zapaljivih materijala i predmeta.
3. Prodorno zračenje je tok gama zraka i neutrona koji se emitiraju tijekom nuklearne eksplozije.
Utjecaj ovog štetnog čimbenika na sva živa bića (pa i čovjeka) sastoji se u ionizaciji 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 ispadanja radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije. Rizik od ozljeda ljudi u područjima radioaktivne kontaminacije područja može zadržati
tijekom dugog vremenskog razdoblja - dana, tjedana pa čak i mjeseci. Kontaminacija područja ovisi o vrsti eksplozije. Najopasnija eksplozija tla. Ovdje je jaka takozvana inducirana aktivnost. Povećava se zbog uključivanja čestica tla u oblak eksplozije, te zajedno s fisijskim fragmentima uzrokuju radioaktivnu kontaminaciju izvan područja eksplozije. Razmjer i stupanj kontaminacije područja ovisi o broju, snazi i vrsti nuklearne eksplozije, meteorološkim uvjetima, brzini i smjeru vjetra. Na primjer, u eksploziji s kapacitetom od 1 megatona, oko 20 tisuća tona tla ispari i bude uključeno u vatrenu loptu. Nastaje ogroman oblak koji se sastoji od velikog broja radioaktivnih čestica. Oblak se kreće. Radioaktivne čestice, koje padaju iz oblaka na tlo, tvore zonu radioaktivne kontaminacije. Ovaj proces traje 10-20 sati nakon eksplozije.
Drugi nuklearni test već je proizveden na ljudima na kraju Drugog svjetskog rata.
Ujutro 6. kolovoza 1945., tri američka zrakoplova pojavila su se iznad grada Hirošime, uključujući američki bombarder B-29 koji je nosio atomsku bombu od 12,5 kt pod nazivom "Kid". Dobivši zadanu visinu, zrakoplov je bombardirao. Vatrena kugla nastala nakon eksplozije imala je promjer od oko 100 m, temperatura u njenom središtu dosegla je 3000 stupnjeva Celzija. Tlak na mjestu eksplozije približavao se 7 m/m2
Kuće su se rušile uz strašnu graju i zapalile u krugu od 2 km. Ljudi u blizini epicentra doslovno su isparili. Oni koji su preživjeli, ali su zadobili teške opekline, pohrlili su u vodu i umrli u strašnim mukama. Nakon 5 minuta nad centrom grada nadvio se tamno sivi oblak promjera 5 km. Iz njega je pobjegao bijeli oblak koji je brzo dosegao visinu od 12 km i poprimio oblik gljive. Kasnije se na grad spustio oblak prljavštine, prašine i pepela s radioaktivnim izotopima, osuđujući stanovništvo na nove žrtve. Mnogi su počeli pokazivati prve simptome akutne radijacijske bolesti. Hirošima je gorjela dva dana. Ljudi koji su došli u pomoć njegovim stanovnicima još nisu znali da su ušli u zonu radioaktivne kontaminacije i da bi to imalo kobne posljedice. Zračenje je ugrozilo ne samo njihovu kožu, već i tijelo udisanjem zagađenog zraka, kao i dolaskom s vodom, hranom i kroz otvorene rane.
U zemaljskoj nuklearnoj eksploziji, oko 50% energije odlazi na stvaranje udarnog vala i lijevka u tlu, 30-40% na svjetlosno zračenje, do 5% na prodorno zračenje i elektromagnetsko zračenje i više do 15% na radioaktivnu kontaminaciju područja.
Tijekom zračne eksplozije neutronskog streljiva udjeli energije se raspoređuju na osebujan način: udarni val iznosi do 10%, svjetlosno zračenje je 5-8%, a otprilike 85% energije odlazi u prodorno zračenje (neutronsko zračenje). i gama zračenje)
Udarni val i svjetlosno zračenje slični su štetnim čimbenicima tradicionalnih eksploziva, ali je svjetlosno zračenje u slučaju nuklearne eksplozije puno snažnije.
Udarni val uništava zgrade i opremu, ozljeđuje ljude i ima povratni učinak brzim padom tlaka i tlakom zraka velike brzine. Razrjeđivanje (pad tlaka zraka) nakon vala i obrnutog udara zračne mase u smjeru razvijanja nuklearne gljive također može uzrokovati određene štete.
Svjetlosno zračenje djeluje samo na nezaštićene, odnosno objekte koji nisu ničim zaklonjeni od eksplozije, može izazvati paljenje zapaljivih materijala i požara, te opekline i oštećenja očiju ljudi i životinja.
Prodorno zračenje ima ionizirajući i destruktivni učinak na molekule ljudskih tkiva, uzrokujući radijacijsku bolest. Od posebne je važnosti u eksploziji neutronskog streljiva. Podrumi višekatnih kamenih i armiranobetonskih zgrada, podzemna skloništa dubine od 2 metra (na primjer podrum ili bilo koje sklonište klase 3-4 i više) mogu zaštititi od prodornog zračenja, oklopna vozila imaju određenu zaštitu.
Radioaktivna kontaminacija - tijekom zračne eksplozije relativno "čistih" termonuklearnih naboja (fisija-fuzija), ovaj štetni čimbenik je minimiziran. I obrnuto, u slučaju eksplozije "prljavih" varijanti termonuklearnih naboja raspoređenih po principu fisija-fuzija-fisija, dolazi do prizemne, zakopane eksplozije, tijekom koje dolazi do neutronske aktivacije tvari sadržanih u tlu, pa čak i štoviše, eksplozija takozvane “prljave bombe” može imati odlučujuće značenje.
Elektromagnetski impuls onesposobljava električnu i elektroničku opremu, remeti radio komunikaciju.
Ovisno o vrsti naboja i uvjetima eksplozije, energija eksplozije se različito raspoređuje. Na primjer, u eksploziji konvencionalnog nuklearnog naboja bez povećanog izlaza neutronskog zračenja ili radioaktivne kontaminacije, sljedeći omjer udjela izlazne energije na različitim visinama može biti:
| Dijelovi energije čimbenika koji utječu na nuklearnu eksploziju | |||||||||
| Visina / dubina | rendgensko zračenje | emisija svjetlosti | Toplina vatrene lopte i oblaka | udarni val u zraku | Deformacija tla i izbacivanje | Kompresijski val tla | Toplina šupljine u tlu | prodorno zračenje | radioaktivne tvari |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 kamuflaže eksplozije | 30 % | 30 % | 34 % | 6 % | |||||
Enciklopedijski YouTube
-
1 / 5
Svjetlosno zračenje je tok energije zračenja, uključujući ultraljubičasto, vidljivo i infracrveno područje spektra. Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosna površina eksplozije - zagrijana na visoke temperature i ispareni dijelovi streljiva, okolno tlo i zrak. Kod zračne eksplozije, svjetlosno područje je lopta, kod eksplozije tla - polulopta.
Maksimalna temperatura površine svjetlećeg područja je obično 5700-7700 °C. Kada temperatura padne na 1700 °C, sjaj prestaje. Svjetlosni puls traje od djelića sekunde do nekoliko desetaka sekundi, ovisno o snazi i uvjetima eksplozije. Približno, trajanje sjaja u sekundama je jednako trećem korijenu snage eksplozije u kilotonima. Istodobno, intenzitet zračenja može premašiti 1000 W / cm² (za usporedbu, maksimalni intenzitet sunčeve svjetlosti je 0,14 W / cm²).
Rezultat djelovanja svjetlosnog zračenja može biti paljenje i paljenje predmeta, taljenje, pougljenje, visoka temperaturna naprezanja u materijalima.
Kada je osoba izložena svjetlosnom zračenju dolazi do oštećenja očiju i opeklina otvorenih dijelova tijela, a može doći i do oštećenja dijelova tijela zaštićenih odjećom.
Kao zaštita od djelovanja svjetlosnog zračenja može poslužiti proizvoljna neprozirna barijera.
U slučaju magle, sumaglice, velike prašine i/ili dima, također se smanjuje izloženost svjetlosnom zračenju.
udarni val
Većina uništenja uzrokovanih nuklearnom eksplozijom uzrokovana je djelovanjem udarnog vala. 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 malo područje u kojem dolazi do gotovo trenutnog porasta temperature, tlaka i gustoće zraka. Neposredno iza fronte udarnog vala dolazi do smanjenja tlaka i gustoće zraka, od blagog smanjenja daleko od središta eksplozije i gotovo do vakuuma unutar vatrene lopte. Posljedica ovog smanjenja je obrnuti tok zraka i jak vjetar duž površine pri brzinama do 100 km/h ili više do epicentra. 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 građevine i komunikacije te ozlijediti ljude u njima.
Većina zgrada, osim posebno utvrđenih, ozbiljno je oštećena ili uništena pod utjecajem viška tlaka od 2160-3600 kg/m² (0,22-0,36 atm).
Energija je raspoređena na cijeloj prijeđenoj udaljenosti, zbog čega se sila udara udarnog vala smanjuje proporcionalno kubiku udaljenosti od epicentra.
Skloništa su zaštita od udarnog vala za osobu. Na otvorenim područjima djelovanje udarnog vala smanjuje se raznim udubljenjima, preprekama, naborima terena.
prodorno zračenje
elektromagnetski puls
Tijekom nuklearne eksplozije, kao posljedica jakih struja u zraku ioniziranog zračenjem i svjetlosnim zračenjem, nastaje jako izmjenično elektromagnetsko polje, koje se naziva elektromagnetski puls (EMP). Iako nema nikakav učinak na ljude, izlaganje EMP-u oštećuje elektroničku opremu, električne uređaje i električne vodove. osim veliki broj iona, koji su nastali nakon eksplozije, sprječava širenje radio valova i rad radarskih stanica. Ovaj se efekt može koristiti za zasljepljivanje sustava upozorenja na rakete.
Snaga EMP-a varira ovisno o visini eksplozije: u rasponu ispod 4 km relativno je slab, jači s eksplozijom od 4-30 km, a posebno jak pri visini detonacije većoj od 30 km (vidi, na primjer, Starfish Prime eksperiment detonacije nuklearnog naboja na velikoj visini) .
Pojava EMP-a događa se na sljedeći način:
- Prodorno zračenje koje dolazi iz središta eksplozije prolazi kroz proširene vodljive objekte.
- Gama kvanti se raspršuju slobodnim elektronima, što dovodi do pojave brzo promjenjivog strujnog impulsa u vodičima.
- Polje uzrokovano strujnim pulsom zrači se u okolni prostor i širi se brzinom svjetlosti, izobličujući se i blijedeći tijekom vremena.
Pod utjecajem EMP-a inducira se napon u svim neoklopljenim produženim vodičima, a što je vodič duži to je napon veći. To dovodi do kvarova izolacije i kvara električnih uređaja povezanih s kabelskim mrežama, na primjer, transformatorskih stanica itd.
EMR je od velike važnosti u eksplozijama na velikim visinama do 100 km ili više. Uz eksploziju unutra površinski sloj Atmosfera nema presudan učinak na elektrotehniku niske osjetljivosti, njen domet blokiraju drugi štetni čimbenici. No, s druge strane, može poremetiti rad i onesposobiti osjetljivu električnu i radijsku opremu na znatnim udaljenostima – do nekoliko desetaka kilometara od epicentra. snažna eksplozija, gdje drugi čimbenici više ne donose destruktivni učinak. Može onesposobiti nezaštićenu opremu u čvrstim strukturama dizajniranim za teška opterećenja od nuklearne eksplozije (na primjer, silosi). Ne djeluje štetno na ljude.
radioaktivna kontaminacija
Radioaktivna kontaminacija je posljedica ispadanja značajne količine radioaktivnih tvari iz oblaka podignutog u zrak. Tri glavna izvora radioaktivnih tvari u zoni eksplozije su produkti fisije nuklearnog goriva, dio nuklearnog naboja koji nije reagirao te radioaktivni izotopi nastali u tlu i drugim materijalima pod utjecajem neutrona (inducirana radioaktivnost).
Taložeći se na površini zemlje u smjeru oblaka, proizvodi eksplozije stvaraju radioaktivno područje koje se naziva radioaktivni trag. Gustoća kontaminacije u području eksplozije i u tragu kretanja radioaktivnog oblaka opada s udaljenosti od središta eksplozije. Oblik traga može biti vrlo raznolik, ovisno o okolnim uvjetima.
Radioaktivni produkti eksplozije emitiraju tri vrste zračenja: alfa, beta i gama. Vrijeme njihovog utjecaja na okoliš je vrlo dugo.
U vezi sa prirodni proces raspada, radioaktivnost se smanjuje, posebno naglo to se događa u prvim satima nakon eksplozije.
Oštećenja ljudi i životinja zbog izlaganja zračenju mogu biti uzrokovana vanjskim i unutarnjim izlaganjem. Teški slučajevi mogu biti popraćeni radijacijskom bolešću i smrću.
Instalacija uključena bojeva glava nuklearni naboj ljuske kobalta uzrokuje kontaminaciju teritorija opasnim izotopom 60 Co (hipotetska prljava bomba).
Epidemiološka i ekološka situacija
Nuklearna eksplozija u naseljenom području, kao i druge katastrofe povezane s velikim brojem žrtava, uništavanjem opasnih industrija i požarima, dovest će do otežanih uvjeta na području njezina djelovanja, što će biti sekundarni štetni čimbenik . Ljudi koji nisu niti zadobili značajnije ozljede izravno od eksplozije, vrlo su vjerojatno da će umrijeti od zaraznih bolesti i kemijskog trovanja. Velika je vjerojatnost da ćete izgorjeti u požarima ili se jednostavno ozlijediti prilikom pokušaja izlaska iz ruševina.
Psihološki utjecaj
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, katastrofalna razaranja i požare, nestanak poznatog krajolika. , mnoštvo osakaćenih, pougljeljenih umirućih i raspadajućih leševa zbog nemogućnosti njihovog ukopa, smrti rodbine i prijatelja, svijesti o šteti nanesenoj vlastitom tijelu i užasu nadolazeće smrti od razvoja radijacijske bolesti. Rezultat takvog utjecaja među preživjelima katastrofe bit će razvoj akutnih psihoza, kao i klaustrofobičnih sindroma zbog shvaćanja nemogućnosti odlaska na površinu zemlje, ustrajnih noćnih mora koje utječu na sve daljnje postojanje. U Japanu postoji posebna riječ za ljude koji su postali žrtve nuklearna bombardiranja- "Hibakusha".
Državne obavještajne službe mnogih zemalja pretpostavljaju [ ] da jedan od ciljeva raznih terorističkih skupina može biti zaplijeniti nuklearno oružje i koristiti ga protiv civilnog stanovništva u svrhu psihološkog utjecaja, čak i ako su fizički štetni čimbenici nuklearne eksplozije beznačajni u razmjeru zemlje žrtve i cijelog čovječanstva. Poruka o nuklearnom napadu odmah će se prenijeti u medijima (televizija, radio, internet, tisak) i nedvojbeno će imati ogroman psihološki utjecaj na ljude, na što teroristi mogu računati.
Nuklearno oružje ima pet glavnih štetnih čimbenika. Raspodjela energije između njih ovisi o vrsti i uvjetima eksplozije. Utjecaj ovih čimbenika također se razlikuje po obliku i trajanju (kontaminacija područja ima najduži utjecaj).
udarni val. Udarni val je područje oštrog kompresije medija, koje se u obliku sfernog sloja širi od mjesta eksplozije nadzvučnom brzinom. Udarni valovi se klasificiraju ovisno o mediju širenja. Udarni val u zraku nastaje zbog prijenosa kompresije i širenja slojeva zraka. S povećanjem udaljenosti od mjesta eksplozije, val slabi i pretvara se u običan zvučni val. Kada val prođe kroz određenu točku u prostoru, uzrokuje promjene tlaka, koje karakteriziraju dvije faze: kompresija i ekspanzija. Razdoblje kontrakcije počinje odmah i traje relativno kratko u odnosu na razdoblje ekspanzije. Destruktivni učinak udarnog vala karakterizira višak tlaka na njegovoj prednjoj strani (prednja granica), tlak glave brzine i trajanje faze kompresije. Udarni val u vodi razlikuje se od zračnog po vrijednostima svojih karakteristika (visok nadtlak i kraće vrijeme izlaganja). Udarni val u tlu pri udaljavanju od mjesta eksplozije postaje sličan seizmičkom valu. Utjecaj udarnog vala na ljude i životinje može dovesti do izravnih ili neizravnih ozljeda. Karakteriziraju ga lake, srednje teške i izrazito teške ozljede i ozljede. Mehanički utjecaj udarnog vala procjenjuje se po stupnju razaranja uzrokovanog djelovanjem vala (razlikuje se slabo, srednje, jako i potpuno uništenje). Energetska, industrijska i komunalna oprema kao posljedica udara udarnog vala može zadobiti oštećenja, također procijenjena po njihovoj ozbiljnosti (slaba, srednja i teška).
Udar udarnog vala također može uzrokovati štetu Vozilo, vodovod, šume. U pravilu je šteta uzrokovana udarom udarnog vala vrlo velika; primjenjuje se i na zdravlje ljudi 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 učinak karakterizira snaga svjetlosnog impulsa. Utjecaj zračenja na ljude uzrokuje izravne ili neizravne opekline, podijeljene po težini, privremena sljepoća, opekline mrežnice. Odjeća štiti od opeklina, pa je veća vjerojatnost da će se pojaviti na otvorenim dijelovima tijela. Velika opasnost predstavljaju i požari na objektima. Nacionalna ekonomija, u šumskim područjima, kao rezultat kombiniranog djelovanja svjetlosnog zračenja i udarnog vala. Drugi čimbenik utjecaja svjetlosnog zračenja je toplinski učinak na materijale. Njegov karakter određuju mnoge karakteristike zračenja i samog objekta.
prodorno zračenje. To je gama zračenje i tok neutrona koji se emitira u okoliš. Vrijeme izlaganja ne prelazi 10-15 s. Glavne karakteristike zračenja su tok i gustoća toka čestica, doza i brzina doze zračenja. Težina ozljede zračenja uglavnom ovisi o apsorbiranoj dozi. Kada se širi u mediju, ionizirajuće zračenje mijenja svoju fizičku strukturu, ionizirajući atome tvari. Kada su izloženi prodornom zračenju, ljudi mogu razviti bolest zračenja različitim stupnjevima(najteži oblici obično su smrtonosni). Oštećenja zračenja mogu se primijeniti i na materijale (promjene u njihovoj strukturi mogu biti nepovratne). Materijali sa zaštitnim svojstvima aktivno se koriste u izgradnji zaštitnih konstrukcija.
elektromagnetski impuls. Skup kratkotrajnih električnih i magnetskih polja koja nastaju interakcijom gama i neutronskog zračenja s atomima i molekulama 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 koji provode struju, šteta po zdravlje ljudi koji rade s nezaštićenom opremom. Posebno je opasan utjecaj elektromagnetskog impulsa na opremu koja nije opremljena posebnom zaštitom. Zaštita može uključivati razne "dodatke" žičanim i kabelskim sustavima, elektromagnetsku zaštitu itd.
Radioaktivna kontaminacija područja. nastaje kao posljedica ispadanja radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije. Ovo je faktor poraza koji ima najduži učinak (desetke godina), djelujući na ogromnom području. Zračenje padajućih radioaktivnih tvari sastoji se od alfa, beta i gama zraka. Najopasnije su beta i gama zrake. Nuklearna eksplozija stvara oblak koji vjetar može nositi. Ispadanje radioaktivnih tvari događa se u prvih 10-20 sati nakon eksplozije. Razmjer i stupanj zaraze ovise o karakteristikama eksplozije, površini, meteorološkim uvjetima. U pravilu, područje radioaktivnog traga ima oblik elipse, a opseg kontaminacije opada s udaljenosti od kraja elipse na kojem je došlo do eksplozije. Ovisno o stupnju infekcije i mogućim posljedicama vanjskog izlaganja, razlikuju se zone umjerene, teške, opasne i izrazito opasne infekcije. 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 tijelo.
Preporučljivo je skloniti ljude u skloništa i skloništa protiv zračenja, kao i u objekte čiji dizajn slabi učinak gama zračenja. Također se koristi osobna zaštitna oprema.
nuklearna eksplozija radioaktivna kontaminacija
Štetni čimbenici nuklearnog oružja uključuju:
udarni val;
svjetlosno zračenje;
prodorno zračenje;
radioaktivna kontaminacija;
Tijekom eksplozije u atmosferi otprilike 50% energije eksplozije troši se na stvaranje udarnog vala, 30-40% na svjetlosno zračenje, do 5% na prodorno zračenje i elektromagnetski impuls, a do 15% na radioaktivna kontaminacija. Učinak štetnih čimbenika nuklearne eksplozije na ljude i elemente objekata ne događa se istodobno i razlikuje se po trajanju udara, prirodi i razmjeru.
udarni val. Udarni val je područje oštrog kompresije medija, koje se u obliku sfernog sloja širi u svim smjerovima od mjesta eksplozije nadzvučnom brzinom. Ovisno o mediju širenja, udarni val razlikuje se u zraku, u vodi ili u tlu.
Udarni val u zraku nastaje zbog kolosalne energije koja se oslobađa u reakcijskoj zoni, gdje je temperatura iznimno visoka, a tlak doseže milijarde atmosfera (do 105 milijardi Pa). Vruće pare i plinovi, pokušavajući se proširiti, proizvode oštar udarac na okolne slojeve zraka, sabijaju ih do visokog tlaka i gustoće i zagrijavaju do visoka temperatura. Ovi slojevi zraka pokreću sljedeće slojeve.
Dakle, kompresija i kretanje zraka događa se iz jednog sloja u drugi u svim smjerovima od središta eksplozije, tvoreći zračni udarni val. U blizini središta eksplozije, brzina širenja udarnog vala je nekoliko puta veća od brzine zvuka u zraku.
S povećanjem udaljenosti od mjesta eksplozije, brzina širenja vala brzo opada, a udarni val slabi. Zračni udarni val tijekom nuklearne eksplozije srednje snage prijeđe otprilike 1000 metara za 1,4 sekunde, 2000 metara za 4 sekunde, 3000 metara za 7 sekundi, 5000 metara za 12 sekundi.
nuklearno oružje eksplozija streljiva
Glavni parametri udarnog vala koji karakteriziraju njegovo destruktivno i štetno djelovanje su: višak tlaka u fronti udarnog vala, dinamički tlak, trajanje vala - trajanje faze kompresije i brzina fronte udarnog vala.
Udarni val u vodi tijekom podvodne nuklearne eksplozije kvalitativno nalikuje udarnom valu u zraku. Međutim, na istim udaljenostima tlak u fronti udarnog vala u vodi je mnogo veći nego u zraku, a vrijeme djelovanja je kraće.
U zemaljskoj nuklearnoj eksploziji dio energije eksplozije troši se na stvaranje tlačnog vala u tlu. Za razliku od udarnog vala u zraku, karakterizira ga manje naglo povećanje tlaka u prednjem dijelu vala, kao i njegovo sporije slabljenje iza fronte.
Tijekom eksplozije nuklearnog oružja u tlu, glavni dio energije eksplozije prenosi se na okolnu masu tla i proizvodi snažno podrhtavanje tla, koje po svom učinku podsjeća na potres.
Mehanički utjecaj udarnog vala. Priroda razaranja elemenata objekta (objekta) ovisi o opterećenju koje stvara udarni val i odgovoru objekta na djelovanje tog opterećenja. Opća ocjena razaranja uzrokovanog udarnim valom nuklearne eksplozije obično se daje prema stupnju ozbiljnosti tih razaranja.
- 1) Slabo uništenje. Uništene su ispune prozora i vrata te svjetlosne pregrade, djelomično je uništeno krovište, moguće su pukotine na staklima gornjih katova. Podrumi i donje etaže potpuno su očuvani. U zgradi je siguran za boravak i može se koristiti nakon tekućih popravaka.
- 2) Srednja destrukcija očituje se u razaranju krovova i ugrađenih elemenata - unutarnjih pregrada, prozora, kao i u pojavi pukotina u zidovima, urušavanju pojedinih dijelova potkrovlja i zidova gornjih katova. Podrumi su očuvani. Nakon čišćenja i popravka dio prostorija nižih etaža može se koristiti. Obnova zgrada moguća je tijekom velikih popravaka.
- 3) Teška razaranja karakteriziraju uništavanje nosivih konstrukcija i stropova gornjih katova, stvaranje pukotina u zidovima i deformacija stropova donjih etaža. Korištenje prostora postaje nemoguće, a popravak i restauracija - najčešće neprikladni.
- 4) Potpuno uništenje. Svi glavni elementi zgrade su uništeni, uključujući i nosive konstrukcije. Zgrada se ne može koristiti. Podrume u slučaju jakog i potpunog uništenja moguće je očuvati i djelomično iskoristiti nakon raščišćavanja ruševina.
Utjecaj udarnog vala na ljude i životinje. Udarni val može nanijeti nezaštićene ljude i životinje traumatske lezije, potres mozga ili biti uzrok njihove smrti.
Oštećenja mogu biti izravna (kao posljedica izlaganja prekomjernom tlaku i tlaku zraka velike brzine) ili neizravna (kao posljedica utjecaja krhotina uništenih zgrada i građevina). Utjecaj zračnog udarnog vala na nezaštićene osobe karakteriziraju lake, srednje teške i iznimno teške ozljede.
- 1) Izuzetno teški potresi mozga i ozljede nastaju pri prekomjernom tlaku većem od 100 kPa. Javljaju se rupture unutarnjih organa, prijelomi kostiju, unutarnje krvarenje, potres mozga, dugotrajni gubitak svijesti. Ove ozljede mogu biti smrtonosne.
- 2) Pri prevelikim pritiscima od 60 do 100 kPa moguće su teške kontuzije i ozljede. Karakteriziraju ih teška kontuzija cijelog tijela, gubitak svijesti, prijelomi kostiju, krvarenje iz nosa i ušiju; moguća oštećenja unutarnjih organa i unutarnje krvarenje.
- 3) Oštećenja umjerene težine nastaju pri prekomjernom tlaku 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 nadtlaku od 20-40 kPa. Izražavaju se u kratkotrajnim poremećajima tjelesnih funkcija (zujanje u ušima, vrtoglavica, glavobolja). Moguće su dislokacije, modrice.
Zajamčena zaštita ljudi od udarnog vala osigurana je smještajem u skloništa. U nedostatku skloništa koriste se proturadijacijske zaklone, podzemni radovi, prirodna skloništa i teren.
Emisija svjetlosti. Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije kombinacija je 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 tlu).
Temperatura svjetlosnog područja je neko vrijeme usporediva s 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 do nekoliko desetaka sekundi. Štetni učinak svjetlosnog zračenja karakterizira svjetlosni puls. 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, rendgenske zrake koje emitiraju iznimno jako zagrijani produkti eksplozije apsorbiraju se velikim slojevima razrijeđenog zraka. Stoga je temperatura vatrene lopte (značajno velike veličine nego kod zračnog praska) je niža.
Količina svjetlosne energije koja doseže objekt koji se nalazi na određenoj udaljenosti od prizemne eksplozije može biti oko tri četvrtine za male udaljenosti, a polovica impulsa za zračnu eksploziju iste snage na velikim udaljenostima.
Tijekom zemaljskih i površinskih eksplozija svjetlosni puls na istim udaljenostima manji je nego kod zračnih eksplozija iste snage.
Tijekom podzemnih ili podvodnih eksplozija apsorbira se gotovo svo svjetlosno zračenje.
Požari na objektima i u naseljima nastaju zbog svjetlosnog zračenja i sekundarni čimbenici uzrokovane udarnim valovima. Prisutnost zapaljivih materijala ima veliki utjecaj.
Sa stajališta spašavanja, požari su razvrstani u tri zone: zonu pojedinačnih požara, zonu kontinuiranih požara i zonu gorenja i tinjanja.
- 1) Zone pojedinačnih požara su područja u kojima se požari javljaju u pojedinim zgradama, građevinama. Formacijski manevar između pojedinačnih požara nije moguć bez sredstava toplinske zaštite.
- 2) Zona kontinuiranih požara - područje na kojem gori većina preostalih zgrada. Formacijama je nemoguće prolaziti ili boraviti na njemu bez sredstava zaštite od toplinskog zračenja ili provođenja posebnih protupožarnih mjera za lokalizaciju ili gašenje požara.
- 3) Zona gorenja i tinjanja u ruševinama je teritorij na kojemu gore uništene zgrade i građevine. Karakterizira ga dugotrajno gorenje u ruševinama (do nekoliko dana).
Utjecaj svjetlosnog zračenja na ljude i životinje. Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije, kada je izravno izloženo, uzrokuje opekline na izloženim dijelovima tijela, privremenu sljepoću ili opekline mrežnice.
Opekline se prema težini oštećenja tijela dijele na četiri stupnja.
Opekline prvog stupnja izražavaju se bolnošću, crvenilom i oticanjem kože. Ne predstavljaju ozbiljnu opasnost i brzo se liječe bez ikakvih posljedica.
S opeklinama drugog stupnja formiraju se mjehurići, 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 stupnja karakteriziraju nekroza kože s djelomičnim oštećenjem klice.
Opekline četvrtog stupnja: nekroza kože dubljih slojeva tkiva. Opekline trećeg i četvrtog stupnja na značajnom dijelu kože mogu biti smrtonosne.
Zaštita od svjetlosnog zračenja jednostavnija je nego od drugih štetnih čimbenika. Svjetlosno zračenje širi se pravocrtno. Svaka neprozirna barijera može poslužiti kao obrana od nje. Korištenje jama, jaraka, humaka, nasipa, zidova između prozora za zaklon, različite vrste tehnike, krošnje drveća i slično, mogu se značajno smanjiti ili potpuno izbjeći od opeklina od svjetlosnog zračenja. Potpunu zaštitu pružaju skloništa i skloništa protiv zračenja. Odjeća također štiti kožu od opeklina, pa je veća vjerojatnost da će se opekline pojaviti na izloženim dijelovima tijela.
Stupanj opeklina svjetlosnim zračenjem zatvorenih dijelova kože ovisi o prirodi odjeće, njezinoj boji, gustoći i debljini (poželjna je široka odjeća svijetlih boja ili odjeća od vunenih tkanina).
prodorno zračenje. Prodorno zračenje je gama zračenje i tok neutrona koji se emitira u okoliš iz zone nuklearne eksplozije. Ionizirajuće zračenje emitira se i u obliku alfa i beta čestica, koje imaju kratak srednji slobodni put, zbog čega se zanemaruje njihov utjecaj na ljude i materijale. Vrijeme djelovanja prodornog zračenja ne prelazi 10-15 sekundi od trenutka eksplozije.
Glavni parametri koji karakteriziraju ionizirajuće zračenje su doza i brzina doze zračenja, tok i gustoća protoka čestica.
Ionizacijska sposobnost gama zračenja karakterizirana je dozom izloženosti zračenju. Jedinica ekspozicijske doze gama zračenja je kulon po kilogramu (C/kg). U praksi se kao jedinica doze izloženosti koristi nesistemska jedinica rendgena (P). Rentgensko zračenje je takva doza (količina energije) gama zračenja, pri čijoj se apsorpciji u 1 cm3 suhog zraka (pri temperaturi od 0°C i tlaku od 760 mm Hg) formira 2,083 milijarde parova iona. od kojih svaki ima naboj jednak naboju elektrona.
Težina ozljede zračenja uglavnom ovisi o apsorbiranoj dozi. Za mjerenje apsorbirane doze bilo koje vrste ionizirajućeg zračenja utvrđuje se jedinica siva (Gy). Šireći se u mediju, gama zračenje i neutroni ioniziraju njegove atome i mijenjaju fizikalnu strukturu tvari. Tijekom ionizacije atomi i molekule stanica živog tkiva, zbog narušavanja kemijskih veza i raspada vitalnih tvari, umiru ili gube sposobnost za nastavak života.
U zračnim i zemaljskim nuklearnim eksplozijama blizu tla tako da udarni val može onesposobiti zgrade i građevine, prodorno zračenje je u većini slučajeva sigurno za objekte. Ali s povećanjem visine eksplozije, ona postaje sve važnija u porazu objekata. Tijekom eksplozija na velikim visinama iu svemiru, puls prodornog zračenja postaje glavni štetni čimbenik.
Oštećenje ljudi i životinja prodornim zračenjem. Kada su ljudi i životinje izloženi prodornom zračenju, može doći do radijacijske bolesti. Stupanj oštećenja ovisi o dozi izlaganja zračenju, vremenu tijekom kojeg je ta doza primljena, području ozračivanja tijela i općem stanju organizma. Također se uzima u obzir da zračenje može biti jednokratno i višestruko. Jednokratnom izloženošću smatra se izloženost primljena u prva četiri dana. Ozračenje primljeno dulje od četiri dana se ponavlja. Uz jedno zračenje ljudskog tijela, ovisno o primljenoj dozi izlaganja, razlikuju se 4 stupnja bolesti zračenja.
Radijacijska bolest prvog (blagog) stupnja javlja se s ukupnom ekspozicijskom dozom zračenja od 100-200 R. Latentno razdoblje može trajati 2-3 tjedna, nakon čega se javlja malaksalost, opća slabost, osjećaj težine u glavi, stezanje u prsima, pojačano znojenje, periodično povećanje temperature. Sadržaj leukocita u krvi se smanjuje. Radijacijska bolest prvog stupnja je izlječiva.
Radijacijska bolest drugog (srednjeg) stupnja javlja se s ukupnom dozom izlaganja zračenju od 200-400 R. Latentno razdoblje traje oko tjedan dana. Zračna bolest se očituje u većoj slabosti, disfunkciji živčani sustav, glavobolje, vrtoglavica, u početku je često povraćanje, moguće je povećanje tjelesne temperature; broj leukocita u krvi, osobito limfocita, smanjen je za više od polovice. Uz aktivno liječenje, oporavak se javlja za 1,5-2 mjeseca. Mogući su smrtni ishodi (do 20%).
Zračna bolest trećeg (teškog) stupnja javlja se pri ukupnoj dozi izlaganja od 400-600 R. Latentno razdoblje 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 području 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.
Pri zračenju ekspozicijskom dozom većom od 600 R. razvija se iznimno teški četvrti stupanj radijacijske bolesti, koja bez liječenja obično završava smrću u roku od dva tjedna.
Zaštita od prodornog zračenja. Prodorno zračenje, prolazeći kroz različite medije (materijale), je oslabljeno. Stupanj slabljenja ovisi o svojstvima materijala i debljini zaštitnog sloja. Neutroni se uglavnom prigušuju sudarom s atomskim jezgrama. Energija gama kvanta tijekom njihovog prolaska kroz tvari troši se uglavnom na interakciju s elektronima atoma. Zaštitne strukture civilne obrane pouzdano štite ljude od prodornog zračenja.
radioaktivna kontaminacija. Radioaktivna kontaminacija nastaje kao posljedica ispadanja radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije.
Glavni izvori radioaktivnosti u nuklearnim eksplozijama su: produkti fisije tvari koje čine nuklearno gorivo (200 radioaktivnih izotopa 36 kemijskih elemenata); inducirana aktivnost koja je posljedica utjecaja neutronskog toka nuklearne eksplozije na neke kemijski elementi, koji su dio tla (natrij, silicij i drugi); neki dio nuklearnog goriva koji ne sudjeluje u reakciji fisije i ulazi u obliku sićušnih čestica u produkte eksplozije.
Zračenje radioaktivnih tvari sastoji se od tri vrste zraka: alfa, beta i gama.
Gama zrake imaju najveću prodornu moć, beta čestice imaju najmanju prodornu moć, a alfa čestice imaju najmanju prodornu moć. Stoga je glavna opasnost za ljude u slučaju radioaktivne kontaminacije područja gama i beta zračenje.
Radioaktivna kontaminacija ima niz značajki: velika površina oštećenja, trajanje očuvanja štetnog učinka, poteškoće u otkrivanju radioaktivnih tvari koje nemaju boju, miris i druge vanjske znakove.
Zone radioaktivne kontaminacije nastaju u području nuklearne eksplozije i na tragu radioaktivnog oblaka. Najveća kontaminacija područja bit će tijekom zemaljskih (površinskih) i podzemnih (podvodnih) nuklearnih eksplozija.
U zemaljskoj (podzemnoj) nuklearnoj eksploziji, vatrena lopta dodiruje površinu zemlje. Okoliš se jako zagrijava, značajan dio tla i stijena isparava i zahvaća ga vatrena kugla. Radioaktivne tvari se talože na otopljenim česticama tla. Kao rezultat toga, nastaje snažan oblak koji se sastoji od ogromne količine radioaktivnih i neaktivnih spojenih čestica, čija veličina varira od nekoliko mikrona do nekoliko milimetara. Radioaktivni oblak se u roku od 7-10 minuta diže i dostiže najveću visinu, stabilizira se, poprima karakterističan oblik gljive, te se pod utjecajem zračnih struja kreće određenom brzinom i u određenom smjeru. Većina radioaktivnih padavina, koje uzrokuju tešku kontaminaciju područja, ispadne iz oblaka unutar 10-20 sati nakon nuklearne eksplozije.
Kada radioaktivne tvari ispadnu iz oblaka nuklearne eksplozije, kontaminira se površina zemlje, zrak, izvori vode, materijalna sredstva itd.
Tijekom zračnih i visinskih eksplozija, vatrena lopta ne dodiruje površinu zemlje. U zračnoj eksploziji gotovo cijela masa radioaktivnih produkata 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. Tijekom tog vremena radioaktivno kontaminirane čestice odnose se zračnim strujama na velike udaljenosti od mjesta eksplozije i distribuiraju se na golemim područjima. Stoga ne mogu stvoriti opasnu radioaktivnu kontaminaciju područja. Opasnost može predstavljati samo radioaktivnost inducirana 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. Najveći stupanj zaraze opažen je u područjima staze, koja se nalaze u blizini središta eksplozije i na osi staze. Ovdje ispadaju veće otopljene čestice radioaktivne prašine. Najniži stupanj kontaminacije uočen je na granicama zona onečišćenja i u područjima koja su najudaljenija od središta zemaljske nuklearne eksplozije.
Stupanj radioaktivne kontaminacije područja karakterizira razina zračenja za određeno vrijeme nakon eksplozije i ekspozicijska doza zračenja (gama zračenja) primljena tijekom vremena od početka onečišćenja do trenutka potpunog raspada radioaktivnih tvari .
Ovisno o stupnju radioaktivne kontaminacije i mogućim posljedicama vanjskog izlaganja, u području nuklearne eksplozije i na tragu radioaktivnog oblaka razlikuju se zone umjerene, teške, opasne i izrazito opasne kontaminacije.
Zona umjerene infekcije (zona A). Ekspozicijska doza zračenja u vrijeme potpunog raspada radioaktivnih tvari kreće se od 40 do 400 R. Rad na otvorenim prostorima koji se nalaze u sredini zone ili na njezinoj unutarnjoj granici treba prekinuti na nekoliko sati.
Zona teške infekcije (zona B). Ekspozicijska doza zračenja tijekom potpunog raspada radioaktivnih tvari kreće se od 400 do 1200 R. U zoni B rad na objektima obustavlja se do 1 dan, radnici i zaposlenici sklanjaju se u zaštitne objekte civilne obrane, podrume ili dr. skloništa.
Zona opasne infekcije (zona B). Na vanjskoj granici zone izloženosti gama zračenju do potpunog raspada radioaktivnih tvari iznosi 1200 R., na unutarnjoj granici - 4000 R. U ovoj zoni prestaje rad od 1 do 3-4 dana, radnici i zaposlenici 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 tvari iznosi 4000 R. U zoni G rad na objektima obustavlja se 4 i više dana, radnici i zaposlenici se sklanjaju u skloništa. Nakon isteka navedenog roka, razina zračenja na području objekta pada na vrijednosti koje osiguravaju sigurnu djelatnost radnika i namještenika 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 iste su kao one od prodornog zračenja.
Na vanjski utjecaj beta čestica kod ljudi, lezije kože najčešće se opažaju na rukama, vratu i glavi. Postoje kožne lezije teškog (pojava nezacijeljevih čira), umjerenog (mjehurići) i blagog (plava i svrbež kože) stupnja.
Unutarnja oštećenja ljudi radioaktivnim tvarima mogu nastati kada uđu u organizam, uglavnom s hranom. Sa zrakom i vodom radioaktivne tvari će, po svemu sudeći, ući u tijelo u takvim količinama da neće uzrokovati akutne ozljede zračenja uz gubitak radne sposobnosti ljudi.
Apsorbirani radioaktivni produkti nuklearne eksplozije iznimno su neravnomjerno raspoređeni u tijelu. Posebno ih je puno koncentrirano u štitnjači i jetri. S tim u vezi, ovi su organi izloženi zračenju u vrlo visokim dozama, što dovodi ili do razaranja tkiva ili do razvoja tumora ( štitnjače), ili do ozbiljnog oštećenja funkcije.
Čimbenici koji utječu nuklearno oružje
Nuklearno oružje Zove se oružje čije se razorno djelovanje temelji na korištenju intranuklearne energije oslobođene tijekom nuklearne eksplozije. Ovo oružje uključuje različito nuklearno streljivo (bojne glave projektila i torpeda, zrakoplove i dubinske bombe, topničke granate i mina), opremljen nuklearnim punjačima, sredstvima za njihovo upravljanje i isporuku do cilja.
Glavni dio nuklearnog oružja je nuklearno punjenje koje sadrži nuklearni eksploziv (NAE) - uran-235 ili plutonij-239. Nuklearna lančana reakcija može se razviti samo ako postoji kritična masa fisijski materijal. Prije eksplozije, nuklearni eksploziv u jednom streljivom mora se podijeliti na zasebne dijelove, od kojih svaki mora biti mase manje od kritične.
Snagu nuklearne eksplozije obično karakterizira TNT ekvivalent.
centar nuklearne eksplozije Točka u kojoj dolazi do nuklearne reakcije naziva se. Prema položaju središta u odnosu na zemlju ili vodu razlikuju se nuklearne eksplozije: svemirske, visinske, zračne, zemaljske, podzemne, površinske, podvodne.
zračna nuklearna eksplozija naziva se eksplozija nastala u zraku na takvoj visini na kojoj vatrena lopta ne dodiruje površinu zemlje. Prati ga kratki zasljepljujući bljesak, vidljiv čak i po sunčanom danu na udaljenosti od stotine kilometara. Zračna nuklearna eksplozija koristi se za uništavanje zgrada, građevina i poraz ljudi. Uzrokuje oštećenja udarnim valom, svjetlosnim zračenjem i prodornim zračenjem. Radioaktivne kontaminacije područja tijekom zračne eksplozije praktički nema, budući da se radioaktivni produkti eksplozije dižu zajedno s vatrenom loptom na vrlo veliku visinu, bez miješanja s česticama tla.
zemaljska nuklearna eksplozija Eksplozijom se naziva eksplozija na površini zemlje ili na takvoj visini od nje kada svjetlosna površina dodirne tlo i u pravilu ima oblik krnje kugle. Povećavajući se i hladeći, vatrena kugla se odvaja od tla, potamni i pretvara se u vrtložni oblak, koji, vukući za sobom stup prašine, za nekoliko minuta dobiva karakterističan oblik gljive. U zemaljskoj nuklearnoj eksploziji velika količina tla se diže u zrak. Eksplozija tla koristi se za uništavanje čvrstih 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 čimbenici površinske eksplozije su zračni val i valovi nastali na površini vode. Djelovanje svjetlosnog zračenja i prodornog zračenja znatno je oslabljeno zbog zaštitnog djelovanja velike mase vodene pare.
U eksplozijskom oblaku sudjeluje velika količina vode i pare koja nastaje pod djelovanjem svjetlosnog zračenja. Nakon što se oblak ohladi, para se kondenzira i kapljice vode ispadaju u obliku radioaktivne kiše, jako zagađujući vodu i teren u području eksplozije i u smjeru oblaka.
Podzemna nuklearna eksplozija nazvana eksplozija nastala ispod površine zemlje. Tijekom podzemne eksplozije ogromna količina tla izbacuje se na visinu od nekoliko kilometara, a na mjestu eksplozije nastaje duboki lijevak čije su dimenzije veće nego kod zemne eksplozije. Podzemne eksplozije koriste se za uništavanje ukopanih objekata. Glavni štetni čimbenik podzemne nuklearne eksplozije je kompresijski val koji se širi u tlu. Podzemna eksplozija uzrokuje tešku kontaminaciju područja u području eksplozije i u tragu kretanja oblaka.
Podvodna nuklearna eksplozija nazvana eksplozija proizvedena pod vodom na dubini koja uvelike varira. Podvodna nuklearna eksplozija podiže šuplji stup vode s velikim oblakom na vrhu. Promjer vodenog stupca doseže nekoliko stotina metara, a visina - nekoliko kilometara, ovisno o snazi i dubini eksplozije. Glavni štetni čimbenik podvodne eksplozije je udarni val u vodi čija je brzina prostiranja jednaka brzini širenja zvuka u vodi, t.j. otprilike 1500 m/s. Udarni val u vodi uništava podvodne dijelove brodova i razne hidraulične građevine. Svjetlosno zračenje i prodorno zračenje apsorbiraju vodeni stupac i vodena para. Podvodna eksplozija uzrokuje tešku radioaktivnu kontaminaciju vode. Prilikom eksplozije u blizini obale, kontaminirana voda se baznim valom izbacuje na obalu, preplavljuje je i uzrokuje tešku kontaminaciju objekata koji se nalaze na obali.
Jedna vrsta nuklearnog oružja je neutronsko streljivo. Ovo je termonuklearni naboj male veličine s kapacitetom ne većim od 10 tisuća tona, u kojem se glavni dio energije oslobađa zbog fuzijskih reakcija deuterija i tricija, a količina energije dobivena kao rezultat fisija teških jezgri u detonatoru je minimalna, ali dovoljna za pokretanje fuzijske reakcije. Neutronska komponenta prodornog zračenja tako male nuklearne eksplozije imat će glavni štetni učinak na ljude.
Tijekom eksplozije nuklearnog oružja oslobađa se ogromna količina energije u milijuntim dijelovima sekunde. Temperatura raste na nekoliko milijuna stupnjeva, a tlak doseže milijarde atmosfera. Visoka temperatura i tlak uzrokuju emisiju svjetlosti i snažan udarni val. Uz to, eksploziju nuklearnog oružja prati i emisija prodornog zračenja koje se sastoji od struje neutrona i gama kvanta. Eksplozijski oblak sadrži ogromnu količinu radioaktivnih produkata - fisijskih fragmenata nuklearnog eksploziva, koji ispadaju duž putanje oblaka, što rezultira radioaktivnom kontaminacijom područja, zraka i objekata. Neravnomjerno kretanje električnih naboja u zraku, koji nastaje pod djelovanjem ionizirajućeg zračenja, dovodi do stvaranja elektromagnetskog impulsa.
Glavni štetni čimbenici nuklearne eksplozije su:
1) udarni val - 50% energije eksplozije;
2) svjetlosno zračenje - 30-35% energije eksplozije;
3) prodorno zračenje - 8-10% energije eksplozije;
4) radioaktivna kontaminacija - 3-5% energije eksplozije;
5) elektromagnetski impuls - 0,5–1% energije eksplozije.
Udarni val nuklearne eksplozije- jedan od glavnih štetnih čimbenika. 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). Zračni udarni val je područje oštrog kompresije zraka, šireći se u svim smjerovima od središta eksplozije nadzvučnom brzinom.
Udarni val uzrokuje otvorene i zatvorene ozljede različite težine kod osobe. Neizravni utjecaj udarnog vala također predstavlja veliku opasnost za ljude. Uništavajući zgrade, skloništa i skloništa, može uzrokovati teške ozljede. Glavni način zaštite ljudi i opreme od udara udarnog vala je izolirati ih od djelovanja viška tlaka i tlaka brzine. Za to se koriste skloništa i skloništa raznih vrsta i nabora terena.
Svjetlosno zračenje od nuklearne eksplozije je elektromagnetsko zračenje, uključujući vidljiva ultraljubičasta i infracrvena područja spektra. Energiju svjetlosnog zračenja apsorbiraju površine osvijetljenih tijela, koja se zatim zagrijavaju. Temperatura zagrijavanja može biti takva da je površina predmeta ugljenisana, otopljena ili zapaljena. Svjetlosno zračenje može uzrokovati opekline otvorenih područja ljudskog tijela, a noću - privremenu sljepoću. Izvor svjetlosti je svjetleće područje eksplozije, koje se sastoji od para konstruktivnih materijala streljiva i zraka zagrijanog na visoku temperaturu, au kopnenim eksplozijama - i isparenog tla. Dimenzije svjetlećeg područja i vrijeme njegovog sjaja ovisi o snazi, a oblik - o vrsti eksplozije.
Stupanj utjecaja svjetlosno zračenje na raznim zgradama, građevinama, opremi ovisi o svojstvima njihovih konstrukcijskih materijala. Topljenje, ugljenisanje, paljenje materijala na jednom mjestu može dovesti do širenja požara, masovnih požara.
Zaštita od svjetlosnog zračenja jednostavnije nego od drugih štetnih čimbenika, jer svaka neprozirna barijera, bilo koji objekt koji stvara sjenu, može poslužiti kao zaštita.
Prodorno zračenje je mlaz gama zračenja i neutrona koji se emitiraju iz zone nuklearne eksplozije. Gama zračenje i neutronsko zračenje razlikuju se po svome fizikalna 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 ionizira atome i molekule koje čine žive stanice, uslijed čega se narušava normalan metabolizam i mijenja priroda vitalne aktivnosti stanica, pojedinih organa i tjelesnih sustava, što dovodi do pojava specifične bolesti - radijacijske bolesti.
Izvor prodornog zračenja su reakcije nuklearne fisije i fuzije koje se događaju u streljivu u trenutku eksplozije, kao i radioaktivni raspad fisijskih fragmenata.
Štetni učinak prodornog zračenja na ljude uzrokuje zračenje koje štetno djeluje na žive stanice tijela. Prolazeći kroz živo tkivo, prodorno zračenje ionizira atome i molekule koji čine stanice. To dovodi do poremećaja aktivnosti stanica, pojedinih organa i tjelesnih sustava. Štetni učinak prodornog zračenja ovisi o veličini doze zračenja i vremenu tijekom kojeg je ta doza primljena. Doza primljena u kratkom vremenskom razdoblju uzrokuje veću štetu od doze jednake veličine, ali je primljena više više vremena. To je zbog činjenice da je tijelo tijekom vremena u stanju obnoviti dio stanica zahvaćenih zračenjem. Stopa oporavka određena je poluživotom, koji je za ljude 28-30 dana. Doza izloženost zračenju, dobiven za prva četiri dana od trenutka ozračivanja, naziva se jednokratnim, a za duži vremenski period - višestrukim. Na ratno vrijeme prihvaća se doza zračenja koja ne dovodi do smanjenja učinkovitosti i borbene učinkovitosti osoblja formacija: jednokratna (tijekom prva četiri dana) 50 R, višestruka tijekom prvih 10-30 dana - 100 R, unutar tri mjeseca - 200 R, tijekom godine - 300 R.
