Bolest od nuklearnog oružja. Glavni štetni čimbenici nuklearnog oružja i posljedice nuklearnih eksplozija

Nuklearno oružje je dizajnirano da uništi ljudstvo i vojne objekte neprijatelja. Najvažniji štetni čimbenici za ljude su udarni val, svjetlosno zračenje i prodorno zračenje; razorni učinak na vojne instalacije uglavnom je posljedica udarnog vala i sekundarnih toplinskih učinaka.

Kod detonacije konvencionalnih eksploziva gotovo se sva energija oslobađa u obliku kinetičke energije, koja se gotovo u potpunosti pretvara u energiju. udarni val. U nuklearnim i termonuklearnim eksplozijama oko 50% sve energije pretvara se reakcijom fisije u energiju udarnog vala, a oko 35% u svjetlosno zračenje. Preostalih 15% energije oslobađa se u obliku različiti tipovi prodorno zračenje.

U nuklearnoj eksploziji nastaje jako zagrijana, blistava, približno kuglasta masa - tzv. Odmah se počinje širiti, hladiti i dizati. Kako se hladi, pare u vatrenoj kugli kondenziraju se u oblak koji sadrži čvrste čestice bombaškog materijala i kapljice vode, dajući mu izgled običnog oblaka. Javlja se jak propuh zraka koji usisava pokretni materijal sa zemljine površine u atomski oblak. Oblak se diže, ali nakon nekog vremena počinje se polako spuštati. Spustivši se na razinu na kojoj je njegova gustoća bliska gustoći okolnog zraka, oblak se širi poprimajući karakterističan oblik gljive.

Čim se vatrena kugla pojavi, počinje emitirati svjetlosno zračenje, uključujući infracrveno i ultraljubičasto. Postoje dva bljeska svjetlosti: intenzivna, ali kratka eksplozija, obično prekratka da bi uzrokovala značajne žrtve, a zatim drugi, manje intenzivan, ali duljeg trajanja. Drugi bljesak ispostavlja se uzrokom gotovo svih ljudskih gubitaka zbog svjetlosnog zračenja.

Oslobađanje ogromne količine energije, koje se događa tijekom lančane reakcije fisije, dovodi do brzog zagrijavanja tvari eksplozivne naprave do temperatura reda 107 K. Na takvim temperaturama tvar je ionizirana plazma koja intenzivno zrači. . U ovoj fazi oslobađa se oko 80% energije eksplozije u obliku energije elektromagnetskog zračenja. Maksimalna energija ovog zračenja, koja se naziva primarna, pada na rendgensko područje spektra. Daljnji tijek događaja tijekom nuklearne eksplozije određen je uglavnom prirodom interakcije primarnog toplinskog zračenja s okolinom koja okružuje epicentar eksplozije, kao i svojstvima te okoline.

Ako se eksplozija dogodi na maloj visini u atmosferi, primarno zračenje eksplozije apsorbira zrak na udaljenostima reda nekoliko metara. Apsorpcija X-zraka rezultira stvaranjem oblaka eksplozije kojeg karakterizira vrlo visoka temperatura. U prvoj fazi, ovaj oblak raste u veličini zbog prijenosa energije zračenjem iz vrućeg unutarnjeg dijela oblaka u njegovu hladnu okolinu. Temperatura plina u oblaku približno je konstantna u njegovom volumenu i opada kako raste. U trenutku kada temperatura oblaka padne na oko 300 tisuća stupnjeva, brzina fronte oblaka smanjuje se na vrijednosti usporedive s brzinom zvuka. U tom trenutku nastaje udarni val, čija se prednja strana "odvaja" od granice oblaka eksplozije. Za eksploziju snage 20 kt, ovaj se događaj događa otprilike 0,1 ms nakon eksplozije. Radijus oblaka eksplozije u ovom trenutku je oko 12 metara.

Udarni val, koji nastaje u ranim fazama postojanja eksplozivnog oblaka, jedan je od glavnih štetnih čimbenika atmosferske nuklearne eksplozije. Glavne karakteristike udarnog vala su vršni pretlak i dinamički tlak u fronti vala. Sposobnost objekata da izdrže udar udarnog vala ovisi o mnogim čimbenicima, kao što su prisutnost nosivih elemenata, građevinski materijal, orijentacija u odnosu na frontu. Pretlak od 1 atm (15 psi) na udaljenosti od 2,5 km od tla eksplozije s prinosom od 1 Mt može uništiti višekatnu armiranobetonsku zgradu. Kako bi izdržali udar udarnog vala, vojne instalacije, posebno mine balističke rakete, dizajnirani su na takav način da mogu izdržati nadpritiske od stotina atmosfera. Radijus područja u kojem se stvara sličan tlak tijekom eksplozije od 1 Mt je oko 200 metara. Sukladno tome, točnost napada balističkih projektila ima posebnu ulogu u pogađanju utvrđenih ciljeva.

Na početne faze postojanje udarnog vala, njegova fronta je kugla sa središtem u točki eksplozije. Nakon što fronta dosegne površinu, formira se reflektirani val. Budući da se odbijeni val širi u mediju kroz koji je prošao izravni val, brzina njegovog širenja je nešto veća. Kao rezultat toga, na određenoj udaljenosti od epicentra, dva vala se spajaju blizu površine, tvoreći frontu koju karakteriziraju približno dvostruko veće vrijednosti tlaka. Budući da, za danu eksplozivnu snagu, udaljenost na kojoj se formira takva fronta ovisi o visini eksplozije, visina eksplozije se može prilagoditi kako bi se dobila maksimalne vrijednosti nadpritisak u određenom području. Ako je svrha eksplozije uništenje utvrđenih vojnih objekata, optimalna visina eksplozije je vrlo mala, što neizbježno dovodi do stvaranja značajne količine radioaktivnih padalina.

Udarni val je u većini slučajeva glavni štetni faktor u nuklearnoj eksploziji. Po svojoj prirodi sličan je udarnom valu konvencionalne eksplozije, ali traje dulje i ima puno veću razornu moć. Udarni val nuklearne eksplozije može na znatnoj udaljenosti od središta eksplozije nanijeti ozljede ljudima, uništiti objekte i oštetiti vojnu opremu.

Udarni val je područje jake kompresije zraka, koje se velikom brzinom širi u svim smjerovima od središta eksplozije. Njegova brzina širenja ovisi o tlaku zraka ispred udarnog vala; u blizini središta eksplozije, nekoliko puta premašuje brzinu zvuka, ali naglo opada s povećanjem udaljenosti od mjesta eksplozije. U prve 2 sekunde udarni val prijeđe oko 1000 m, u 5 sekundi - 2000 m, u 8 sekundi - oko 3000 m.

Štetni učinak udarnog vala na ljude i razorni učinak na vojnu opremu, inženjerske strukture i materijal prvenstveno su određeni prekomjernim tlakom i brzinom kretanja zraka u njegovom prednjem dijelu. Nezaštićene osobe mogu biti pogođene i krhotinama stakla koje lete velikom brzinom te krhotinama srušenih zgrada, padajućim stablima, kao i razbacanim dijelovima vojne opreme, grumenjem zemlje, kamenjem i drugim predmetima koji se pokreću pritiskom velike brzine. udarni val. Najveće neizravne štete zamijetit će se u naseljima i šumi; u tim slučajevima gubitak trupa može biti veći nego od izravnog djelovanja udarnog vala.

Udarni val je također sposoban nanijeti štetu u zatvorenim prostorima, prodirući tamo kroz pukotine i rupe. Ozljede eksplozijom dijele se na lake, srednje teške, teške i izrazito teške. Lakše ozljede karakteriziraju prolazna oštećenja organa sluha, opća lakša kontuzija, nagnječenja i iščašenja udova. Teške lezije karakteriziraju teške kontuzije cijelog tijela; u ovom slučaju mogu se uočiti oštećenja mozga i trbušnih organa, teška krvarenja iz nosa i ušiju, teški prijelomi i iščašenja udova. Stupanj oštećenja udarnim valom ovisi prvenstveno o snazi ​​i vrsti nuklearne eksplozije.Kod zračne eksplozije snage 20 kT moguće su lake ozljede ljudi na udaljenostima do 2,5 km, srednje - do 2 km, teške - do 1,5 km od epicentra eksplozije.

S povećanjem kalibra nuklearnog oružja, polumjeri oštećenja udarnim valom rastu proporcionalno kubnom korijenu iz snage eksplozije. Kod podzemne eksplozije udarni val nastaje u zemlji, a kod podvodne eksplozije u vodi. Osim toga, kod ovakvih vrsta eksplozija dio energije se troši i na stvaranje udarnog vala u zraku. Udarni val, šireći se u tlu, uzrokuje štetu na podzemnim objektima, kanalizaciji, vodovodnim cijevima; kada se širi u vodi, uočavaju se oštećenja podvodnog dijela brodova koji se nalaze čak i na znatnoj udaljenosti od mjesta eksplozije.

Intenzitet toplinskog 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 emitira, tako da temperatura vidljive površine oblaka eksplozije odgovara temperaturi zraka iza fronte udarnog vala. , koji se smanjuje kako se veličina fronte povećava. Otprilike 10 milisekundi nakon početka eksplozije temperatura u fronti pada na 3000°C i ona ponovno postaje prozirna za zračenje oblaka eksplozije. Temperatura vidljive površine oblaka eksplozije ponovno počinje rasti i približno 0,1 s nakon početka eksplozije doseže približno 8000°C (za eksploziju snage 20 kt). U ovom trenutku snaga zračenja oblaka eksplozije je maksimalna. Nakon toga temperatura vidljive površine oblaka, a time i energija koju on zrači, brzo pada. Kao rezultat toga, glavni dio energije zračenja emitira se za manje od jedne sekunde.

Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije je tok energije zračenja, uključujući ultraljubičasto, vidljivo i infracrveno zračenje. Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosno područje koje se sastoji od vrućih produkata eksplozije i vrućeg zraka. Svjetlina svjetlosnog zračenja u prvoj sekundi nekoliko je puta veća od svjetlosti Sunca.

Apsorbirana energija svjetlosnog zračenja prelazi u toplinu, što dovodi do zagrijavanja površinskog sloja materijala. Toplina može biti toliko jaka da se zapaljivi materijal može pougljeniti ili zapaliti, a nezapaljivi materijal napuknuti ili rastopiti, što može dovesti do velikih požara.

Ljudska koža također apsorbira energiju svjetlosnog zračenja, zbog čega se može zagrijati do visoka temperatura i opeći se. Prije svega, opekline nastaju na otvorenim dijelovima tijela okrenutim u smjeru eksplozije. Ako gledate u smjeru eksplozije nezaštićenim očima, moguće je oštećenje očiju, što dovodi do potpunog gubitka vida.

Opekline uzrokovane svjetlosnim zračenjem ne razlikuju se od običnih uzrokovanih vatrom ili kipućom vodom, one su to jače što je udaljenost do eksplozije manja i što je snaga streljiva veća. Kod zračne eksplozije štetno djelovanje svjetlosnog zračenja veće je nego kod zemaljske eksplozije iste snage.

Ovisno o uočenom svjetlosnom pulsu, opekline se dijele na tri stupnja. Opekline prvog stupnja očituju se u površinskim lezijama kože: crvenilo, oteklina, bol. Opekline drugog stupnja uzrokuju stvaranje mjehura na koži. Opekline trećeg stupnja uzrokuju nekrozu kože i ulceracije.

Kod zračne eksplozije streljiva snage 20 kT i prozirnosti atmosfere od oko 25 km, opekline prvog stupnja će se uočiti u radijusu od 4,2 km od središta eksplozije; eksplozijom naboja snage 1 MgT ta će se udaljenost povećati na 22,4 km. opekline drugog stupnja nastaju na udaljenostima od 2,9 i 14,4 km, a opekline trećeg stupnja na udaljenostima od 2,4 odnosno 12,8 km za streljivo kapaciteta 20 kT i 1 MgT.

Formiranje impulsa toplinskog zračenja i formiranje udarnog vala događa se u najranijim fazama postojanja oblaka eksplozije. Budući da oblak sadrži najveći dio radioaktivnih tvari nastalih tijekom eksplozije, njegova daljnja evolucija određuje nastanak traga radioaktivnih padalina. Nakon što se oblak eksplozije toliko ohladi da više ne zrači u vidljivom području spektra, nastavlja se proces povećanja njegove veličine zbog toplinskog širenja i on se počinje dizati prema gore. U procesu podizanja, oblak sa sobom nosi značajnu masu zraka i tla. Za nekoliko minuta oblak dosegne visinu od nekoliko kilometara i može dosegnuti stratosferu. Brzina padanja radioaktivnih padavina ovisi o veličini krutih čestica na kojima se kondenziraju. Ako je tijekom svog formiranja eksplozijski oblak dosegao površinu, količina tla povučena tijekom izdizanja oblaka bit će dovoljno velika i radioaktivne tvari taložit će se uglavnom na površini čestica tla, čija veličina može doseći nekoliko milimetara . Takve čestice padaju na površinu u relativnoj blizini epicentra eksplozije, a njihova radioaktivnost praktički se ne smanjuje tijekom ispadanja.

Ako oblak eksplozije ne dotakne površinu, radioaktivne tvari sadržane u njemu kondenziraju se u mnogo manje čestice karakterističnih veličina od 0,01-20 mikrona. Budući da takve čestice mogu dugo postojati u gornjim slojevima atmosfere, raspršuju se na vrlo velikom području i u vremenu koje je proteklo prije pada na površinu imaju vremena izgubiti značajan dio svoje radioaktivnosti. U ovom slučaju, radioaktivni trag se praktički ne opaža. Minimalna visina na kojoj eksplozija ne dovodi do stvaranja radioaktivnog traga ovisi o snazi ​​eksplozije i iznosi približno 200 metara za eksploziju od 20 kt i oko 1 km za eksploziju od 1 Mt.

Još jedan upečatljiv faktor nuklearno oružje je prodorno zračenje, koje je struja visokoenergetskih neutrona i gama kvanta, koja nastaje izravno tijekom eksplozije i kao rezultat raspada produkata fisije. Uz neutrone i gama zrake, tijekom nuklearnih reakcija nastaju i alfa i beta čestice, čiji se utjecaj može zanemariti jer se vrlo učinkovito zadržavaju na udaljenostima reda veličine nekoliko metara. Neutroni i gama kvanti nastavljaju se oslobađati dosta dugo nakon eksplozije, utječući na okolinu zračenja. Stvarno prodorno zračenje obično uključuje neutrone i gama kvante koji se pojavljuju unutar prve minute nakon eksplozije. Takva definicija proizlazi iz činjenice da u vremenu od oko jedne minute oblak eksplozije ima vremena da se podigne do visine dovoljne da tok zračenja na površini učini gotovo neprimjetnim.

Gama kvanti i neutroni šire se u svim smjerovima od središta eksplozije stotinama metara. Kako se udaljenost od eksplozije povećava, broj gama kvanta i neutrona koji prolaze kroz jediničnu površinu se smanjuje. Tijekom podzemnih i podvodnih nuklearnih eksplozija učinak prodornog zračenja proteže se na udaljenosti koje su mnogo kraće nego kod zemaljskih i zračnih eksplozija, što se objašnjava apsorpcijom toka neutrona i gama zraka od strane vode.

Zone oštećenja prodornim zračenjem pri eksplozijama nuklearnog oružja srednje i velike snage nešto su manje od zona oštećenja udarnim valom i svjetlosnim zračenjem. Za streljivo s malim TNT ekvivalentom (1000 tona ili manje), naprotiv, zone štetnog djelovanja prodornog zračenja premašuju zone oštećenja udarnim valovima i svjetlosnim zračenjem.

Štetni učinak prodornog zračenja određen je sposobnošću gama kvanta i neutrona da ioniziraju atome medija u kojem se šire. Prolazeći kroz živo tkivo, gama kvanti i neutroni ioniziraju atome i molekule od kojih su građene stanice, što dovodi do poremećaja vitalnih funkcija pojedinih organa i sustava. Pod utjecajem ionizacije u tijelu se odvijaju biološki procesi stanične smrti i razgradnje. Kao rezultat toga, oboljeli ljudi razvijaju specifičnu bolest koja se naziva bolest zračenja.

Za procjenu ionizacije atoma medija, a time i štetnog učinka prodornog zračenja na živi organizam, uvodi se pojam doze zračenja (ili doze zračenja), čija je jedinica rendgen (r). Doza zračenja od 1 r odgovara stvaranju približno 2 milijarde parova iona u jednom kubnom centimetru zraka.

Ovisno o dozi zračenja, razlikuju se tri stupnja radijacijske bolesti:

Prvi (svjetlo) se javlja kada osoba primi dozu od 100 do 200 r. Karakterizira ga opća slabost, blaga mučnina, kratkotrajna vrtoglavica, povećano znojenje; osoblje koje primi takvu dozu obično ne zakaže. Drugi (srednji) stupanj radijacijske bolesti razvija se pri primanju doze od 200-300 r; u ovom slučaju, znakovi oštećenja - glavobolja, groznica, gastrointestinalni poremećaj - manifestiraju se oštrije i brže, osoblje u većini slučajeva ne uspijeva. Treći (teški) stupanj radijacijske bolesti javlja se pri dozi većoj od 300 r; karakteriziraju ga jake glavobolje, mučnina, teška opća slabost, vrtoglavica i druge tegobe; teški oblik je često smrtonosan.

Intenzitet prodornog toka zračenja i udaljenost na kojoj njegovo djelovanje može uzrokovati značajnu štetu ovisi o snazi ​​eksplozivne naprave i njezinoj izvedbi. 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 usporedbi sa štetom uzrokovanom drugim štetnim čimbenicima (neutronsko oružje).

Procesi koji se odvijaju tijekom eksplozije na znatnoj visini, gdje je gustoća zraka niska, donekle su drugačiji od onih koji se odvijaju tijekom eksplozije na malim visinama. Prije svega, zbog niske gustoće zraka, apsorpcija primarnog toplinskog zračenja događa se na znatno većim udaljenostima, a veličina oblaka eksplozije može doseći desetke kilometara. Procesi interakcije ioniziranih čestica oblaka sa Zemljinim magnetskim poljem počinju značajno utjecati na formiranje oblaka eksplozije. Ionizirane čestice nastale tijekom eksplozije također imaju zamjetan učinak na stanje ionosfere, otežavajući, a ponekad i onemogućavajući širenje radiovalova (ovaj se učinak može iskoristiti za zasljepljivanje radarskih postaja).

Jedan od rezultata eksplozije na velikim visinama je pojava snažnog elektromagnetskog pulsa koji se širi preko vrlo velikog područja. Elektromagnetski puls također nastaje kao posljedica eksplozije na malim visinama, ali jakost elektromagnetskog polja u tom slučaju brzo opada s udaljenošću od epicentra. U slučaju eksplozije na velikim visinama, područje djelovanja elektromagnetskog pulsa pokriva gotovo cijelu površinu Zemlje vidljivu s mjesta eksplozije.

Elektromagnetski puls nastaje kao posljedica jakih struja u zraku ioniziranih zračenjem i svjetlosnim zračenjem. Iako nema nikakvog učinka na ljude, izloženost EMP-u oštećuje elektroničku opremu, električne uređaje i dalekovode. osim veliki broj iona, koji je nastao nakon eksplozije, sprječava širenje radiovalova i rad radarskih postaja. Ovaj efekt se može koristiti za zasljepljivanje sustava upozorenja na raketni napad.

Snaga EMP-a varira ovisno o visini eksplozije: u rasponu ispod 4 km je relativno slaba, jača s eksplozijom od 4-30 km, a posebno jaka s visinom eksplozije većom od 30 km.

Pojava EMP-a događa se na sljedeći način:

1. Prodorno zračenje koje izlazi iz središta eksplozije prolazi kroz produžene vodljive objekte.

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

3. Polje uzrokovano strujnim pulsom zrači u okolni prostor i širi se brzinom svjetlosti, izobličujući se i blijedi tijekom vremena.

Pod utjecajem EMP-a inducira se visoki napon u svim vodičima. To dovodi do sloma izolacije i kvara električnih uređaja - poluvodičkih uređaja, raznih elektroničkih komponenti, transformatorskih stanica i sl. Za razliku od poluvodiča, elektroničke žarulje nisu izložene jakom zračenju i elektromagnetskim poljima, pa su se nastavile koristiti u vojsci još dugo vremena. vrijeme.

Radioaktivna kontaminacija posljedica je 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 i radioaktivni izotopi nastali u tlu i drugim materijalima pod utjecajem neutrona (inducirana aktivnost).

Taložeći se na površinu zemlje u smjeru oblaka, produkti eksplozije stvaraju radioaktivno područje koje se naziva radioaktivni trag. Gustoća kontaminacije u području eksplozije i nakon kretanja radioaktivnog oblaka smanjuje se s udaljenošću 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 njihova utjecaja na okoliš Jako dugo. U vezi sa prirodni proces raspada, radioaktivnost se smanjuje, osobito oštro to se događa u prvim satima nakon eksplozije. Oštećenja ljudi i životinja uslijed izloženosti kontaminaciji zračenjem mogu biti uzrokovana vanjskim i unutarnjim izlaganjem. Teški slučajevi mogu biti popraćeni radijacijskom bolešću i smrću. Instalacija na bojeva glava nuklearni naboj ljuske od kobalta uzrokuje kontaminaciju teritorija opasnim izotopom 60Co (hipotetska prljava bomba).

nuklearno oružje ekološka eksplozija


Uvod

1.1 Udarni val

1.2 Emisija svjetlosti

1.3 Zračenje

1.4 Elektromagnetski puls

2. Zaštitne strukture

Zaključak

Bibliografija


Uvod


Nuklearno oružje je oružje čije je štetno djelovanje posljedica energije koja se oslobađa tijekom reakcija nuklearne fisije i fuzije. To je najmoćnije oružje masovno uništenje. Nuklearno oružje namijenjeno je masovnom uništavanju ljudi, uništavanju ili uništenju administrativnih i industrijskih središta, raznih objekata, građevina i opreme.

Štetni učinak nuklearne eksplozije ovisi o snazi ​​streljiva, vrsti eksplozije i vrsti nuklearnog punjenja. Moć nuklearnog oružja karakterizira TNT ekvivalent. Njegova mjerna jedinica je t, kt, Mt.

U snažnim eksplozijama, karakterističnim za suvremene termonuklearne naboje, udarni val ima najveću destrukciju, a svjetlosno zračenje se najdalje širi.


1. Čimbenici koji utječu nuklearno oružje


U nuklearnoj eksploziji postoji pet štetnih čimbenika: udarni val, svjetlosno zračenje, radioaktivna kontaminacija, prodorno zračenje i elektromagnetski puls. Energija nuklearne eksplozije raspoređena je otprilike na sljedeći način: 50% troši se na udarni val, 35% na svjetlosno zračenje, 10% na radioaktivnu kontaminaciju, 4% na prodorno zračenje i 1% na elektromagnetski impuls. Visoka temperatura i tlak uzrokuju snažan udarni val i emisiju svjetlosti. Eksplozija nuklearnog oružja popraćena je oslobađanjem prodornog zračenja, koje se sastoji od toka neutrona i gama kvanta. U oblaku eksplozije nalazi se ogromna količina radioaktivnih produkata - fisijskih fragmenata nuklearnog goriva. Tijekom kretanja ovog oblaka iz njega ispadaju radioaktivni proizvodi, što dovodi do radioaktivne kontaminacije prostora, objekata i zraka. Nejednako kretanje električni naboji u zraku pod utjecajem Ionizirana radiacija dovodi do stvaranja elektromagnetskog pulsa. Tako nastaju glavni štetni čimbenici nuklearne eksplozije. Pojave koje prate nuklearnu eksploziju uvelike ovise o uvjetima i svojstvima okoline u kojoj se ona događa.


1.1 Udarni val


udarni val- ovo je područje oštre kompresije medija, koje se širi u obliku sferičnog sloja u svim smjerovima od mjesta eksplozije nadzvučnom brzinom. Ovisno o mediju širenja, razlikujemo udarni val u zraku, vodi ili tlu.

zračni udarni valje zona komprimiranog zraka koja se proteže od središta eksplozije. Njegov izvor je visokotlačni i temperatura na mjestu eksplozije. Glavni parametri udarnog vala, koji određuju njegov štetni učinak:

· višak tlaka ispred udarnog vala, ?Rf, Pa (kgf/cm2);

· visina brzine, ?Rsk, Pa (kgf/cm2).

U blizini središta eksplozije brzina širenja udarnog vala nekoliko je puta veća od brzine zvuka u zraku. S povećanjem udaljenosti od mjesta eksplozije, brzina širenja vala naglo 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.

Prije fronte udarnog vala tlak u zraku jednak je atmosferskom P0. Dolaskom fronte udarnog vala u određenu točku prostora dolazi do naglog porasta tlaka (skoka) i dostizanja maksimuma, zatim, kako se fronta vala udaljava, tlak postupno opada i nakon određenog vremena postaje jednak atmosferski pritisak. Nastali sloj komprimiranog zraka naziva se faza kompresije. U tom razdoblju udarni val ima najveći razorni učinak. Nadalje, nastavljajući se smanjivati, tlak postaje niži od atmosferskog i zrak se počinje kretati u smjeru suprotnom od širenja udarnog vala, odnosno prema središtu eksplozije. Ova zona sniženi tlak naziva se faza ekspanzije.

Neposredno iza fronte udarnog vala, u području kompresije, kreću se zračne mase. Uslijed usporavanja ovih zračnih masa, kada naiđu na prepreku, nastaje pritisak glave brzine zračnog udarnog vala.

brzina glave? Rskje dinamičko opterećenje koje stvara struja zraka koja se kreće iza fronte udarnog vala. Pogonski učinak brzine tlaka zraka osjetno je narušen u području s pretlakom većim od 50 kPa, gdje je brzina kretanja zraka veća od 100 m/s. Pri tlakovima manjim od 50 kPa, utjecaj ?Rsk brzo pada.

Glavni parametri udarnog vala, koji karakteriziraju njegov destruktivni i štetni učinak: višak tlaka u prednjem dijelu udarnog vala; pritisak glave brzine; trajanje djelovanja vala je 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 puno veći nego u zraku, a vrijeme djelovanja je kraće.

U zemaljskoj nuklearnoj eksploziji dio energije eksplozije troši se na stvaranje kompresijskog vala u tlu. Za razliku od udarnog vala u zraku, karakterizira ga manje naglo povećanje tlaka na fronti 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 učinku podsjeća na potres.

Kada je izložen ljudima, udarni val uzrokuje lezije (ozljede) različite težine: izravne - od prekomjernog pritiska i pritiska brzine; neizravno - od udaraca s ulomcima ogradnih konstrukcija, ulomcima stakla itd.

Prema težini oštećenja ljudi od udarnog vala, dijele se na:

· na pluća kod ?Rf \u003d 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf / cm2), (iščašenja, modrice, tinitus, vrtoglavica, glavobolja);

· prosjek pri ?Pf \u003d 40-60 kPa (0,4-0,6 kgf / cm2), (potresi mozga, krv iz nosa i ušiju, dislokacije udova);

· težak na ?RF? 60-100 kPa (teški potresi mozga, oštećenja sluha i unutarnjih organa, gubitak svijesti, krvarenja iz nosa i ušiju, prijelomi);

faktor oštećenja nuklearno oružje

· smrtonosan na ?RF? 100 kPa. Postoje rupture unutarnjih organa, prijelomi kostiju, unutarnje krvarenje, potres mozga, dugotrajni gubitak svijesti.

Priroda razaranja industrijskih zgrada ovisi o opterećenju koje stvara udarni val. Opća procjena razaranja uzrokovanih udarnim valom nuklearne eksplozije obično se daje prema težini tih razaranja:

· slabo oštećenje pri ?RF? 10-20 kPa (oštećenja na prozorima, vratima, lakim pregradama, podrumima i katovima su potpuno očuvana. U objektu je siguran boravak i može se koristiti nakon tekući popravak);

· srednje oštećenje pri ?Rf = 20-30 kPa (pukotine u nosivim konstruktivnim elementima, urušavanje pojedinih dijelova zidova. Podrumi su očuvani. Nakon čišćenja i sanacije može se koristiti dio prostorija nižih etaža. Moguća je sanacija zgrada. tijekom remont);

· teška oštećenja na ?RF? 30-50 kPa (kolaps 50% građevinskih konstrukcija. Korištenje prostora postaje nemoguće, a popravak i restauracija - najčešće neprikladni);

· potpuno uništenje na ?RF? 50 kPa (uništenje svih elemenata građevinske konstrukcije. Nemogućnost korištenja građevine. Podrumi u slučaju teških i potpunih razaranja mogu se konzervirati i djelomično koristiti nakon raščišćavanja ruševina).

Zajamčena zaštita ljudi od udarnog vala osigurava se njihovim sklanjanjem u skloništa. U nedostatku skloništa, koriste se protuzračna skloništa, podzemni radovi, prirodna skloništa i teren.

1.2 Emisija svjetlosti


emisija svjetlostije tok energije zračenja (ultraljubičaste i infracrvene zrake). Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosno područje eksplozije, koje se sastoji od para i zraka zagrijanih na visoku temperaturu. Svjetlosno zračenje širi se gotovo trenutno i traje ovisno o snazi ​​nuklearnog oružja (20-40 sekundi). Međutim, unatoč kratkom trajanju njegovog utjecaja, učinkovitost djelovanja svjetlosnog zračenja je vrlo visoka. Svjetlosno zračenje čini 35% ukupne snage nuklearne eksplozije. Energiju svjetlosnog zračenja apsorbiraju površine osvijetljenih tijela, koje se zatim zagrijavaju. Temperatura zagrijavanja može biti takva da se površina predmeta pougljeni, rastali, zapali ili predmet ispari. Svjetlina svjetlosnog zračenja puno je jača od sunčeve, a nastala vatrena kugla tijekom nuklearne eksplozije vidljiva je stotinama kilometara. Dakle, kada su 1. kolovoza 1958. Amerikanci detonirali nuklearno punjenje od megatona nad otokom Johnston, vatrena se kugla uzdigla na visinu od 145 km i bila vidljiva s udaljenosti od 1160 km.

Svjetlosno zračenje može uzrokovati opekline izloženih dijelova tijela, zasljepljivanje ljudi i životinja, pougljenje ili paljenje raznih materijala.

Glavni parametar koji određuje udarnu sposobnost svjetlosnog zračenja je svjetlosni impuls: to je količina svjetlosne energije po jedinici površine, mjereno u Joulesima (J / m2).

Intenzitet svjetlosnog zračenja opada s povećanjem udaljenosti zbog raspršenja i apsorpcije. Intenzitet svjetlosnog zračenja jako ovisi o meteorološkim uvjetima. Magla, kiša i snijeg slabe njen intenzitet, a, obrnuto, vedro i suho vrijeme pogoduje požarima i opekotinama.

Postoje tri glavne požarne zone:

· Zona kontinuiranih požara - 400-600 kJ/m2 (pokriva cijelu zonu srednjeg razaranja i dio zone slabog razaranja).

· Zona odvojenih požara - 100-200 kJ / m2. (pokriva dio zone srednjeg razaranja i cijelu zonu slabog razaranja).

· Zona požara u ruševinama - 700-1700 kJ / m2. (obuhvaća cijelu zonu potpunog razaranja i dio zone teškog razaranja).

Poraz ljudi svjetlosnim zračenjem izražava se u pojavi opeklina od četiri stupnja na koži i učinku na oči.

Djelovanje svjetlosnog zračenja na kožu uzrokuje opekline:

Opekline prvog stupnja izražavaju se bolnošću, crvenilom i oticanjem kože. Ne predstavljaju ozbiljnu opasnost i brzo se izliječe bez ikakvih posljedica.

Opekline drugog stupnja (160-400 kJ/m2), stvaraju se mjehurići, ispunjeni prozirnom proteinskom tekućinom; ako su zahvaćena značajna područja kože, osoba može nakratko izgubiti sposobnost za rad i treba joj poseban tretman.

Opekline trećeg stupnja (400-600 kJ/m2) karakterizira nekroza mišićnog tkiva i kože s djelomičnim oštećenjem klicinog lista.

Opekline 4. stupnja (? 600 kJ/m2): nekroza kože dubljih slojeva tkiva, moguć je privremeni i potpuni gubitak vida itd. Opekline trećeg i četvrtog stupnja na značajnom dijelu kože mogu biti kobne.

Učinak svjetlosnog zračenja na oči:

· Privremeno sljepilo - do 30 min.

· Opekline rožnice i kapaka.

· Opeklina fundusa - sljepoća.

Zaštita od svjetlosnog zračenja je jednostavnija nego od drugih štetnih čimbenika, jer svaka neprozirna barijera može poslužiti kao zaštita. Potpuno zaštićena od svjetlosnog zračenja skloništa, PRU, iskopane brzo podignute zaštitne strukture, podzemni prolazi, podrumi, podrumi. Za zaštitu zgrada, strukture se koriste za bojenje u svijetlim bojama. Za zaštitu ljudi koristite tkanine impregnirane spojevima za usporavanje plamena i zaštitu za oči (naočale, svjetlosne barijere).


1.3 Zračenje


Prodorno zračenje nije uniformno. Klasični eksperiment, koji omogućuje otkrivanje složenog sastava radioaktivnog zračenja, bio je sljedeći. Preparat radija postavljen je na dno uskog kanala u komadu olova. Uz kanal je postavljena fotografska ploča. Na zračenje koje je izlazilo iz kanala djelovalo je jako magnetsko polje čije su indukcijske linije bile okomite na zraku. Cijela instalacija bila je postavljena u vakuum. Pod djelovanjem magnetskog polja snop se podijelio na tri snopa. Dvije komponente primarnog protoka odstupale su u suprotnim smjerovima. To je pokazalo da su ta zračenja imala električni naboj suprotnih predznaka. U ovom slučaju, negativna komponenta zračenja bila je otklonjena magnetskim poljem mnogo jače od pozitivne. Treća komponenta nije bila otklonjena magnetskim poljem. Pozitivno nabijena komponenta naziva se alfa zrake, negativno nabijena komponenta beta zrake, a neutralna komponenta gama zrake.

Tok nuklearne eksplozije je tok alfa, beta, gama zračenja i neutrona. Tok neutrona nastaje fisijom jezgri radioaktivnih elemenata. Alfa zrake su tok alfa čestica (dvostruko ioniziranih atoma helija), beta zrake su tok brzih elektrona ili pozitrona, gama zrake su fotonsko (elektromagnetsko) zračenje, koje se po prirodi i svojstvima ne razlikuje od x-zraka. Kada prodorno zračenje prolazi kroz bilo koji medij, njegovo djelovanje je oslabljeno. Različite vrste zračenja imaju različite učinke na tijelo, što se objašnjava njihovom različitom ionizirajućom sposobnošću.

Tako alfa zračenje, koje su teške nabijene čestice, imaju najveću sposobnost ionizacije. Ali njihova energija, zbog ionizacije, brzo opada. Stoga alfa zračenje ne može prodrijeti kroz vanjski (rožnati) sloj kože i ne predstavlja opasnost za čovjeka sve dok tvari koje emitiraju alfa čestice ne uđu u tijelo.

beta česticena putu svog kretanja rijetko se sudaraju s neutralnim molekulama, stoga je njihova ionizacijska sposobnost manja od alfa zračenja. Gubitak energije u ovom slučaju se odvija sporije i sposobnost prodiranja u tkiva tijela je veća (1-2 cm). Beta zračenje je opasno za ljude, posebno kada radioaktivne tvari dospiju na kožu ili unutar tijela.

Gama zračenjeIma relativno nisku ionizirajuću aktivnost, ali zbog svoje vrlo velike prodornosti predstavlja veliku opasnost za ljude. Učinak slabljenja prodornog zračenja obično je karakteriziran slojem poluprigušenja, tj. debljina materijala, prolazeći kroz koji je prodorno zračenje prepolovljeno.

Dakle, prodorno zračenje oslabljeno je dvostruko sljedećim materijalima: olovo - 1,8 cm 4; tlo, cigla - 14 cm; čelik - 2,8 cm 5; voda - 23 cm; beton - 10 cm 6; stablo - 30 cm.

Posebne zaštitne strukture - skloništa - potpuno štite osobu od učinaka prodornog zračenja. Djelomično zaštititi PRU (podrume kuća, podzemne prolaze, špilje, rudarske radove) i montažne blokirane zaštitne strukture (utore) koje stanovništvo brzo podiže. Najpouzdanije utočište za stanovništvo su stanice metroa. Važnu ulogu u zaštiti stanovništva od prodornog zračenja igraju pripravci protiv zračenja iz AI-2 - radioprotektivna sredstva br. 1 i br. 2.

Izvor prodornog zračenja su reakcije nuklearne fisije i fuzije koje se odvijaju u streljivu u trenutku eksplozije, kao i radioaktivni raspad fisijskih fragmenata nuklearnog goriva. Vrijeme djelovanja prodornog zračenja tijekom eksplozije nuklearnog oružja ne prelazi nekoliko sekundi i određeno je vremenom dizanja oblaka eksplozije. Štetni učinak prodornog zračenja leži u sposobnosti gama zračenja i neutrona da ioniziraju atome i molekule koje čine žive stanice, zbog čega dolazi do poremećaja normalnog metabolizma, vitalne aktivnosti stanica, organa i sustava ljudskog tijela. , što dovodi do pojave određene bolesti - radijacijske bolesti. Stupanj oštećenja ovisi o dozi izloženosti zračenju, vremenu u kojem je ta doza primljena, području ozračenja tijela i općem stanju organizma. Također se uzima u obzir da zračenje može biti jednokratno (dobiveno u prva 4 dana) i višestruko (preko 4 dana).

Kod jednog zračenja ljudskog tijela, ovisno o primljenoj dozi izloženosti, razlikuju se 4 stupnja radijacijske bolesti.


Stupanj radijacijske bolestiDp (rad; R) Priroda procesa nakon ozračivanja1 stupanj (blagi) 100-200 Latentno razdoblje od 3-6 tjedana, zatim slabost, mučnina, groznica, radna sposobnost se održava. Sadržaj leukocita u krvi se smanjuje. Radijacijska bolest prvog stupnja je izlječiva. 2 stupanj (prosječno) 200-4002-3 dana mučnina i povraćanje, zatim skriveno razdoblje od 15-20 dana, oporavak nakon 2-3 mjeseca; očituje se težom slabošću, disfunkcijom 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. Mogući su smrtni ishodi (do 20%). Stupanj 3 (teško) 400-600Latentno razdoblje 5-10 dana, teško, oporavak nakon 3-6 mjeseci. Primjećuju teško opće stanje, jake glavobolje, povraćanje, ponekad gubitak svijesti ili iznenadnu uzbuđenost, 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 zaraznih komplikacija ili od krvarenja. 4 stupanj (izuzetno težak) ? 600 Najopasniji, bez liječenja, obično završava smrću unutar dva tjedna.

Tijekom eksplozije, u vrlo kratkom vremenu, mjerenom u nekoliko milijuntih dijelova sekunde, oslobađa se ogromna količina unutarnuklearne energije, od koje se značajan dio pretvara u toplinu. Temperatura u zoni eksplozije raste na desetke milijuna stupnjeva. Kao rezultat toga, produkti fisije nuklearnog naboja, njegov neizreagirani dio i tijelo streljiva trenutno ispare i pretvore se u vrući, visoko ionizirani plin. Zagrijani produkti eksplozije i zračne mase tvore vatrenu kuglu (kod eksplozije zraka) ili vatrenu polukuglu (kod eksplozije tla). Odmah nakon formiranja, brzo se povećavaju, dosežući promjer od nekoliko kilometara. Tijekom zemaljske nuklearne eksplozije, oni se uzdižu vrlo velikom brzinom (ponekad i preko 30 km), stvarajući snažan uzlazni tok zraka koji nosi desetke tisuća tona tla sa zemljine površine. S povećanjem snage eksplozije povećava se veličina i stupanj kontaminacije područja u području eksplozije i na tragu radioaktivnog oblaka. Količina, veličina i svojstva radioaktivnih čestica te, posljedično, njihova količina ispadanja i raspodjela po teritoriju ovise o količini i vrsti tla koje je palo u oblak nuklearne eksplozije. Zato je kod prizemnih i podzemnih eksplozija (s izbacivanjem zemlje) veličina i stupanj kontaminacije prostora znatno veći nego kod ostalih eksplozija. U slučaju eksplozije na pjeskovitom tlu, razine zračenja na tragu su u prosjeku 2,5 puta veće, a površina traga dvostruko veća nego kod eksplozije na kohezivnom tlu. Početna temperatura oblaka gljiva je vrlo visoka, pa se glavnina tla koja je u njega upala topi, djelomično isparava i miješa s radioaktivnim tvarima.

Priroda potonjeg nije ista. To uključuje neizreagirani dio nuklearnog naboja (uran-235, uran-233, plutonij-239), fisijske fragmente i kemijske elemente s induciranom aktivnošću. Za otprilike 10-12 minuta radioaktivni oblak se digne do maksimalne visine, stabilizira se i počne se kretati vodoravno u smjeru strujanja zraka. Oblak gljive jasno je vidljiv na velikoj udaljenosti nekoliko desetaka minuta. Najkrupnije čestice pod djelovanjem gravitacije ispadaju iz radioaktivnog oblaka i stupca prašine i prije trenutka kada potonji dostignu svoju maksimalnu visinu i zaraze područje u neposrednoj blizini žarišta eksplozije. Svjetlosne čestice talože se sporije i na znatnoj udaljenosti od njega. Tako nastaje trag radioaktivnog oblaka. Teren praktički ne utječe na veličinu zona radioaktivne kontaminacije. Međutim, uzrokuje neravnomjernu zaraženost pojedinih područja unutar zona. Dakle, brda i brežuljci više su zaraženi na privjetrini nego na zavjetrini. Produkti fisije koji ispadaju iz oblaka eksplozije mješavina su oko 80 izotopa 35 kemijski elementi srednji dio periodni sustav elementi Mendeljejeva (od cinka br. 30 do gadolinija br. 64).

Gotovo sve nastale jezgre izotopa su preopterećene neutronima, nestabilne su i prolaze kroz beta raspad uz emisiju gama kvanta. Primarne jezgre fisijskih fragmenata nakon toga prolaze u prosjeku 3-4 raspada i na kraju se pretvaraju u stabilne izotope. Dakle, svaka početno formirana jezgra (fragment) odgovara vlastitom lancu radioaktivnih transformacija. Ljudi i životinje koji ulaze u kontaminirano područje bit će izloženi vanjskom zračenju. Ali opasnost vreba i s druge strane. Stroncij-89 i stroncij-90, cezij-137, jod-127 i jod-131 i drugi radioaktivni izotopi koji padaju na površinu zemlje uključeni su u opću cirkulaciju tvari i prodiru u žive organizme. Posebnu opasnost predstavljaju stroncij-90, jod-131, kao i plutonij i uran, koji se mogu koncentrirati u određenim dijelovima tijela. Znanstvenici su otkrili da su stroncij-89 i stroncij-90 uglavnom koncentrirani u koštano tkivo, jod - u Štitnjača, plutonij i uran - u jetri, itd. Najveći stupanj infekcije opažen je u blizini staze. Kako se odmičete od središta eksplozije duž osi staze, stupanj infekcije se smanjuje. Trag radioaktivnog oblaka uvjetno se dijeli na zone umjerene, teške i opasne kontaminacije. U sustavu svjetlosnog zračenja aktivnost radionuklida mjeri se u bekerelima (Bq) i jednaka je jednom raspadu u sekundi. S povećanjem vremena nakon eksplozije aktivnost fisijskih fragmenata brzo opada (nakon 7 sati za 10 puta, nakon 49 sati za 100 puta). Zona A - umjerena infekcija - od 40 do 400 rem. Zona B - teška infekcija - od 400 do 1200 rem. Zona B - opasna infekcija - od 1200 do 4000 rem. Zona G - izuzetno opasna infekcija - od 4000 do 7000 rema.

Zona umjerene infekcije- najveći po veličini. U svojim granicama, stanovništvo koje se nalazi na otvorenim prostorima može zadobiti ozljede svjetlosnim zračenjem prvog dana nakon eksplozije.

U zona teških oštećenjaveća je opasnost za ljude i životinje. Ovdje su teška oštećenja od zračenja moguća i nakon nekoliko sati boravka na otvorenim prostorima, osobito prvog dana.

U zona opasne infekcijenajviše razine zračenja. Čak i na njezinoj granici ukupna doza zračenja tijekom potpunog raspada radioaktivnih tvari doseže 1200 r, a razina zračenja 1 sat nakon eksplozije iznosi 240 r/h. Prvog dana nakon infekcije ukupna doza na granici ove zone je približno 600 r, tj. praktički je smrtonosan. I premda se tada doze zračenja smanjuju, za ljude je opasno dugo boraviti izvan skloništa na ovom području.

Za zaštitu stanovništva od radioaktivnog onečišćenja područja koriste se svi raspoloživi zaštitni objekti (skloništa, PRU, podrumi). višekatnice, stanice podzemne željeznice). Ove zaštitne strukture moraju imati dovoljno visok koeficijent prigušenja (Kosl) - od 500 do 1000 ili više puta, jer. područja radioaktivne kontaminacije imaju visoke razine zračenja. U područjima radioaktivne kontaminacije područja, stanovništvo mora uzimati radioprotektivne lijekove iz AI-2 (br. 1 i br. 2).


1.4 Elektromagnetski puls


Nuklearne eksplozije u atmosferi iu višim slojevima dovode do stvaranja snažnih elektromagnetskih polja valnih duljina od 1 do 1000 m ili više. Ta se polja, s obzirom na njihovo kratkotrajno postojanje, obično nazivaju elektromagnetski impuls . Elektromagnetski puls također nastaje kao posljedica eksplozije i na malim visinama, međutim, jakost elektromagnetskog polja u ovom slučaju brzo opada s udaljenošću od epicentra. U slučaju eksplozije na velikim visinama, područje djelovanja elektromagnetskog pulsa pokriva gotovo cijelu površinu Zemlje vidljivu s mjesta eksplozije. Štetni učinak elektromagnetskog impulsa posljedica je pojave napona i struja u vodičima različitih duljina koji se nalaze u zraku, zemlji, u elektroničkoj i radio opremi. Elektromagnetski impuls u ovoj opremi inducira električne struje i napone koji uzrokuju proboj izolacije, oštećenje transformatora, izgaranje odvodnika, poluvodičkih uređaja i osigurača. Komunikacijske linije, signalizacija i kontrola kompleksa za lansiranje projektila, zapovjedna mjesta su najosjetljiviji na utjecaj elektromagnetskih impulsa. Zaštita od elektromagnetskih impulsa provodi se oklopom upravljačkih i napojnih vodova, zamjenom osigurača (osigurača) ovih vodova. Elektromagnetski puls je 1% snage nuklearnog oružja.

2. Zaštitne strukture


Zaštitne građevine najpouzdanije su sredstvo zaštite stanovništva od nesreća u područjima nuklearnih elektrana, kao i od oružja za masovno uništenje i drugih suvremenih sredstava napada. Zaštitne građevine, ovisno o zaštitnim svojstvima, dijele se na skloništa i protuzračna skloništa (PRU). Osim toga, jednostavna skloništa mogu se koristiti za zaštitu ljudi.

. Skloništa- Riječ je o posebnim objektima koji su dizajnirani da zaštite ljude koji se u njima skrivaju od svih štetnih čimbenika nuklearne eksplozije, otrovnih tvari, bakterijskih agensa, kao i od visokih temperatura i štetnih plinova koji nastaju tijekom požara.

Prihvatilište se sastoji od glavne i pomoćne prostorije. U glavnoj prostoriji, dizajniranoj za smještaj zaštićenih, opremljeni su dvo- ili troslojni kreveti-klupe za sjedenje i police za ležanje. Pomoćne prostorije skloništa su sanitarna jedinica, filtarsko-ventilacijska komora, au zgradama velikog kapaciteta - medicinska soba, ostava za proizvode, prostorije za arteški bunar i dizel elektrana. U skloništu su u pravilu uređena najmanje dva ulaza; u skloništima malog kapaciteta – ulaz i izlaz u nuždi. U ugrađenim skloništima ulazi se mogu izvesti sa stubišta ili izravno s ulice. Izlaz u nuždi opremljen je u obliku podzemne galerije, koja završava u oknu s glavom ili otvorom u nerastavljivom prostoru. Vanjska vrata su zaštitna i hermetička, unutarnja - hermetička. Između njih je predvorje. U zgradama velikog kapaciteta (više od 300 ljudi), na jednom od ulaza, opremljena je tambura, koja izvana i unutarnje strane Zatvoren je zaštitnim i hermetičkim vratima, što omogućuje izlazak iz skloništa bez narušavanja zaštitnih svojstava ulaza. Sustav za dovod zraka, u pravilu, radi u dva načina: čista ventilacija (čišćenje zraka od prašine) i filtarska ventilacija. U skloništima koja se nalaze u požarno opasnim područjima predviđen je dodatni način potpune izolacije s regeneracijom zraka unutar skloništa. Sustavi napajanja, grijanja i kanalizacije skloništa spojeni su na pripadajuću vanjsku mrežu. Za slučaj oštećenja, sklonište ima prijenosna električna svjetla, spremnike za skladištenje zalihe vode za nuždu, kao i posude za prikupljanje otpadnih voda. Grijanje skloništa osigurava se iz opće toplinske mreže. Osim toga, u prostorijama skloništa nalazi se komplet opreme za izviđanje, zaštitna odjeća, oprema za gašenje požara i zaliha alata za nuždu.

. Proturadijacijska skloništa (PRU)osigurati zaštitu ljudi od ionizirajućeg zračenja u slučaju radioaktivne kontaminacije (kontaminacije) prostora. Osim toga, štite od svjetlosnog zračenja, prodornog zračenja (uključujući tok neutrona) i djelomično od udarnog vala, kao i od izravnog kontakta s kožom i odjećom ljudi s radioaktivnim, otrovnim tvarima i bakterijskim agensima. PRU su raspoređeni prvenstveno u podrumskim etažama zgrada i građevina. U nekim slučajevima moguće je izgraditi samostojeće montažne PRU, za koje se koriste industrijski (montažni armiranobetonski elementi, opeka, valjani proizvodi) ili lokalni (drvo, kamenje, grmlje itd.) Građevinski materijali. Pod PRU-om se prilagođavaju svi udubljeni prostori prikladni za ovu namjenu: podrumi, podrumi, spremišta povrća, podzemni radovi i špilje, kao i prostori u prizemnim zgradama sa zidovima od materijala s potrebnim zaštitnim svojstvima. Da bi se povećala zaštitna svojstva u prostoriji, prozori i dodatna vrata se zatvaraju, sloj zemlje se izlije na strop i, ako je potrebno, vrši se punjenje zemlje izvan zidova koji strše iznad zemlje. Brtvljenje prostorija postiže se pažljivim brtvljenjem pukotina, pukotina i rupa u zidovima i stropu, na spoju otvora prozora i vrata, ulaza cijevi za grijanje i vodu; postavljanje vrata i njihovo tapeciranje filcom s brtvljenjem trijema valjkom od filca ili druge meke guste tkanine. Skloništa kapaciteta do 30 osoba ventiliraju se prirodnom ventilacijom kroz dovodne i odsisne kanale. Za stvaranje vuče, ispušni kanal se postavlja 1,5-2 m iznad dovoda. Na vanjskim ispustima ventilacijskih kanala izrađuju se viziri, a na ulazima u prostoriju čvrsto prianjajuće zaklopke koje su zatvorene za vrijeme trajanja radioaktivnih padalina. Unutarnja oprema skloništa je slična onoj u skloništu. U prostorijama prilagođenim za skloništa koja nisu opremljena vodovodom i kanalizacijom, postavljaju se spremnici za vodu u količini od 3-4 litre po osobi dnevno, a zahod je opremljen prijenosnim spremnikom ili zračnim ormarom sa septičkom jamom. Osim toga, u skloništu su ugrađeni kreveti (klupe), police ili škrinje za hranu. Rasvjeta se izvodi iz vanjskog izvora napajanja ili prijenosnih električnih svjetiljki. Zaštitna svojstva PRU-a od djelovanja radioaktivnog zračenja ocjenjuju se zaštitnim koeficijentom (slabljenjem zračenja), koji pokazuje koliko je puta doza zračenja na otvorenom prostoru veća od doze zračenja u skloništu, tj. koliko puta PRU oslabi učinak zračenja, a time i dozu zračenja za ljude.

Dodatna oprema podrumskih podova i unutarnjih prostorija zgrada nekoliko puta povećava njihova zaštitna svojstva. Dakle, zaštitni faktor opremljenih podruma drvenih kuća raste na oko 100, kamenih kuća - do 800 - 1000. Neopremljeni podrumi slabe zračenje za 7 - 12 puta, a opremljeni - za 350-400 puta.

DO najjednostavnija skloništauključuju otvorene i zatvorene utore. Pukotine gradi samo stanovništvo koristeći improvizirane lokalne materijale. Najjednostavnija skloništa imaju pouzdana zaštitna svojstva. Dakle, otvoreni prorez smanjuje vjerojatnost oštećenja udarnim valom, svjetlosnim zračenjem i prodornim zračenjem za 1,5-2 puta, a smanjuje mogućnost izlaganja u zoni radioaktivne kontaminacije za 2-3 puta. Preklopljeni razmak štiti u potpunosti od svjetlosnog zračenja, od udarnog vala - 2,5-3 puta, od prodornog zračenja i radioaktivnog zračenja - 200-300 puta.

Razmak je u početku postavljen otvoren. To je cik-cak jarak u obliku nekoliko ravnih dijelova duljine ne veće od 15 m. Dubina mu je 1,8-2 m, širina na vrhu je 1,1-1,2 m, a na dnu do 0,8 m. duljina jaza određuje se iz izračuna 0,5-0,6 m po osobi. Uobičajeni kapacitet mjesta je 10-15 osoba, najveći je 50 osoba. Izgradnja jaza počinje raščlanjivanjem i crtanjem - označavanjem njegovog plana na tlu. Najprije se objesi osnovna linija, a na njoj se iscrtava ukupna duljina utora. Zatim se lijevo i desno taloži polovica dimenzija širine razmaka uz vrh. Na mjestima prijeloma zakucaju se klinovi, između njih se provuku tračnice i otkidaju utori duboki 5-7 cm. Kako se produbljuju, padine utora postupno se obrezuju i dovode do potrebne veličine. U budućnosti, zidovi jaza ojačani su daskama, stupovima, trskom ili drugim improviziranim materijalima. Zatim se praznina prekriva trupcima, pragovima ili armiranobetonskim pločama male veličine. Na vrh premaza postavlja se sloj hidroizolacije, ruberoidom, krovnim materijalom, vinil-kloridnim filmom ili se postavlja sloj zgužvane gline, a zatim sloj zemlje debljine 50-60 cm, odvajajući zaštićenu prostoriju zavjesa od guste tkanine. Za ventilaciju je postavljen ispušni kanal. Na podu je probijen drenažni žlijeb s drenažnim zdencem koji se nalazi na ulazu u prazninu.

Zaključak


Nuklearno oružje je najopasnije od svih danas poznatih oružja za masovno uništenje. I usprkos tome, njihov broj raste svake godine. Obvezuje svakog čovjeka da zna načine zaštite kako bi spriječio smrt, a možda i više od jednog.

Da biste se obranili, morate imati barem najmanju predodžbu o nuklearnom oružju i njegovim učincima. Upravo je to glavna zadaća civilne obrane: dati čovjeku znanje kako bi se mogao zaštititi (a to se ne odnosi samo na nuklearno oružje, nego općenito na sve situacije opasne po život).

Čimbenici oštećenja uključuju:

) udarni val. Karakteristike: pritisak velike brzine, nagli porast tlaka. Posljedice: razaranje mehaničkim djelovanjem udarnog vala i oštećenje ljudi i životinja sekundarnim čimbenicima. Zaštita: korištenje zaklona, ​​najjednostavnijih zaklona i zaštitna svojstva terena.

) Emisija svjetlosti. Značajka: vrlo visoka temperatura, zasljepljujući bljesak. Posljedice: požari i opekline ljudske kože. Zaštita: korištenje zaklona, ​​najjednostavnijih zaklona i zaštitna svojstva terena.

) Radijacija. prodorno zračenje. Karakteristike: alfa, beta, gama zračenje. Posljedice: oštećenje živih stanica tijela, bolest zračenja. Zaštita: korištenje skloništa, proturadijacijskih skloništa najjednostavnijih skloništa i zaštitnih svojstava terena.

radioaktivna infekcija. Karakteristike: velika površina oštećenja, trajanje očuvanja štetnog učinka, poteškoće u otkrivanju radioaktivnih tvari koje nemaju boju, miris i drugo vanjski znakovi. Posljedice: radijacijska bolest, unutarnja oštećenja radioaktivnim tvarima. Zaštita: korištenje skloništa, proturadijacijskih skloništa, najjednostavnijih skloništa, zaštitna svojstva terena i osobna zaštitna oprema.

) Elektromagnetski puls. Karakteristike: kratkotrajno elektromagnetsko polje. Posljedice: pojava kratkih spojeva, požari, djelovanje sekundarni faktori po osobi (opekline). Zaštita: Dobro je izolirati vodove koji provode struju.

Zaštitne građevine su skloništa, protuzračna skloništa (PRU), kao i najjednostavnija skloništa.


Bibliografija


1.Ivanyukov M.I., Alekseev V.A. Osnove sigurnosti života: Tutorial- M.: Izdavačka i trgovačka korporacija "Daškov i K", 2007;

2.Matveev A.V., Kovalenko A.I. Osnove zaštite stanovništva i teritorija u hitne situacije: Udžbenik - St. Petersburg, GUAP, 2007;

.Afanasiev Yu.G., Ovcharenko A.G. i dr. Sigurnost života. - Biysk: Izdavačka kuća ASTU, 2006;

.Kukin P.P., Lapin V.L. i dr. Sigurnost života: Udžbenik za sveuč. - M.: Viša škola, 2003;

Nuklearno oružje jedno je od naj opasne vrste koji postoje na zemlji. Korištenje ovog alata može riješiti različite probleme. Osim toga, objekti koji se napadaju mogu imati različite lokacije. S tim u vezi, nuklearna eksplozija se može izvesti u zraku, pod zemljom ili vodom, iznad zemlje ili vode. Ovaj je u stanju uništiti sve objekte koji nisu zaštićeni, kao i ljude. U tom smislu razlikuju se sljedeći štetni čimbenici nuklearne eksplozije.

1. Ovaj faktor čini oko 50 posto sve energije oslobođene tijekom eksplozije. Udarni val od eksplozije nuklearnog oružja sličan je djelovanju konvencionalne bombe. Njegova razlika je veća razorna snaga i dugotrajnost djelovanja. Ako uzmemo u obzir sve štetne čimbenike nuklearne eksplozije, onda se ovaj smatra glavnim.

Udarni val ovog oružja može pogoditi objekte koji su daleko od epicentra. To je proces jakog brzine njegovog širenja ovisi o stvorenom pritisku. Što je dalje od mjesta eksplozije, to je učinak vala slabiji. Opasnost od udarnog vala također leži u činjenici da pomiče objekte u zraku što može dovesti do smrti. Oštećenja po ovom čimbeniku dijele se na laka, teška, izrazito teška i srednje teška.

Od udara udarnog vala možete se sakriti u posebnom skloništu.

2. Emisija svjetlosti. Ovaj faktor čini oko 35% ukupne energije oslobođene tijekom eksplozije. Ovo je struja energije zračenja, koja uključuje infracrveni, vidljivi i vrući zrak, a proizvodi vruće eksplozije djeluju kao izvori svjetlosnog zračenja.

Temperatura emisije svjetlosti može doseći 10.000 stupnjeva Celzijusa. Razina štetnog učinka određena je svjetlosnim pulsom. To je omjer ukupne količine energije i površine koju osvjetljava. Energija svjetlosnog zračenja pretvara se u toplinu. Površina se zagrijava. Može biti dovoljno jak da izazove pougljenje materijala ili požar.

Ljudi kao rezultat svjetlosnog zračenja dobivaju brojne opekline.

3. Prodorno zračenje. Čimbenici koji utječu uključuju ovu komponentu. Na njega otpada oko 10 posto ukupne energije. To je tok neutrona i gama zraka koji dolaze iz epicentra uporabe oružja. Šire se na sve strane. Što je udaljenost od točke eksplozije manja, koncentracija tih struja u zraku je niža. Ako je oružje korišteno pod zemljom ili pod vodom, tada je stupanj njihovog utjecaja mnogo manji. To je zbog činjenice da dio neutronskog toka i gama kvanta apsorbiraju voda i zemlja.

Prodorno zračenje pokriva manje područje od udarnog vala ili zračenja. Ali postoje takve vrste oružja u kojima je učinak prodornog zračenja mnogo veći od ostalih čimbenika.

Neutroni i gama kvanti prodiru u tkiva, blokirajući rad stanica. To dovodi do promjena u funkcioniranju tijela, njegovih organa i sustava. Stanice umiru i propadaju. Kod ljudi se to zove bolest zračenja. Kako bi se procijenio stupanj izloženosti zračenju na tijelu, odredite dozu zračenja.

4. Radioaktivna kontaminacija. Nakon eksplozije dio materije ne podliježe fisiji. Kao rezultat njegovog raspada nastaju alfa čestice. Mnogi od njih nisu aktivni dulje od sat vremena. Najviše je izloženo područje u epicentru eksplozije.

5. Također je uključen u sustav, koji se sastoji od štetnih čimbenika nuklearnog oružja. Povezan je s pojavom jakih elektromagnetskih polja.

To su sve glavni štetni čimbenici nuklearne eksplozije. Njegovo djelovanje ima značajan utjecaj na cijeli teritorij i ljude koji spadaju u ovu zonu.

Nuklearno oružje i njegove štetne čimbenike proučava čovječanstvo. Njegovo korištenje kontrolira svjetska zajednica kako bi se spriječile globalne katastrofe.

Nuklearna eksplozija može trenutno uništiti ili onesposobiti nezaštićene ljude, otvoreno stojeću opremu, strukture i razne materijale. Glavni štetni čimbenici nuklearne eksplozije su:

  • - udarni val
  • - emisija svjetlosti
  • - prodorno zračenje
  • -radioaktivna kontaminacija područja
  • - elektromagnetski puls

Razmotrimo ih.

a) Udarni val je u većini slučajeva glavni štetni čimbenik u nuklearnoj eksploziji. Po svojoj prirodi sličan je udarnom valu konvencionalne eksplozije, ali traje dulje i ima puno veću razornu moć. Udarni val nuklearne eksplozije može na znatnoj udaljenosti od središta eksplozije nanijeti ozljede ljudima, uništiti objekte i oštetiti vojnu opremu.

Udarni val je područje jake kompresije zraka, koje se velikom brzinom širi u svim smjerovima od središta eksplozije. Njegova brzina širenja ovisi o tlaku zraka ispred udarnog vala; u blizini središta eksplozije, nekoliko puta premašuje brzinu zvuka, ali naglo opada s povećanjem udaljenosti od mjesta eksplozije. Tijekom prve 2 sekunde, udarni val putuje okolo

1000 m, za 5 s-2000 m, za 8 s - oko 3000 m. Ovo služi kao opravdanje za standard N5 ZOMP "Radnje tijekom izbijanja nuklearne eksplozije": izvrsno - 2 s, dobro - 3 s, zadovoljavajuće - 4 sek.

Štetni učinak udarnog vala na ljude i razorni učinak na vojnu opremu, inženjerske strukture i materijal prvenstveno su određeni prekomjernim tlakom i brzinom kretanja zraka u njegovom prednjem dijelu. Nezaštićene osobe mogu biti pogođene i krhotinama stakla koje lete velikom brzinom te krhotinama srušenih zgrada, padajućim stablima, kao i razbacanim dijelovima vojne opreme, grumenjem zemlje, kamenjem i drugim predmetima koji se pokreću pritiskom velike brzine. udarni val. Najveće neizravne štete zamijetit će se u naseljima i šumi; u tim slučajevima gubitak trupa može biti veći nego od izravnog djelovanja udarnog vala.

a) Udarni val može nanijeti štetu u zatvorenim prostorima, prodirući tamo kroz pukotine i rupe. Ozljede eksplozijom dijele se na lake, srednje teške, teške i izrazito teške.

Lakše ozljede karakteriziraju prolazna oštećenja organa sluha, opća lakša kontuzija, nagnječenja i iščašenja udova. Teške lezije karakteriziraju teške kontuzije cijelog tijela; u ovom slučaju mogu se uočiti oštećenja mozga i trbušnih organa, teška krvarenja iz nosa i ušiju, teški prijelomi i iščašenja udova. Stupanj oštećenja udarnim valom prvenstveno ovisi o snazi ​​i vrsti nuklearne eksplozije. S eksplozijom zraka snage 20 kT moguće su manje ozljede ljudi na udaljenostima do 2,5 km, srednje - do 2 km, teške - do 1,5 km od epicentra eksplozije.

S povećanjem kalibra nuklearnog oružja, polumjeri oštećenja udarnim valom rastu proporcionalno kubnom korijenu iz snage eksplozije. Kod podzemne eksplozije udarni val nastaje u zemlji, a kod podvodne u vodi.

Osim toga, kod ovakvih vrsta eksplozija dio energije se troši i na stvaranje udarnog vala u zraku. Udarni val, šireći se u tlu, uzrokuje štetu na podzemnim objektima, kanalizaciji, vodovodnim cijevima;

kada se širi u vodi, uočavaju se oštećenja podvodnog dijela brodova koji se nalaze čak i na znatnoj udaljenosti od mjesta eksplozije.

b) Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije je tok energije zračenja, uključujući ultraljubičasto, vidljivo i infracrveno zračenje. Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosno područje koje se sastoji od vrućih produkata eksplozije i vrućeg zraka. Svjetlina svjetlosnog zračenja u prvoj sekundi nekoliko je puta veća od svjetlosti Sunca.

Apsorbirana energija svjetlosnog zračenja prelazi u toplinu, što dovodi do zagrijavanja površinskog sloja materijala. Toplina može biti toliko jaka da se zapaljivi materijal može pougljeniti ili zapaliti, a nezapaljivi materijal napuknuti ili rastopiti, što može dovesti do velikih požara. U isto vrijeme, učinak svjetlosnog zračenja nuklearne eksplozije ekvivalentan je masovnoj uporabi zapaljivog oružja, što se razmatra u četvrtom obrazovnom pitanju.

Ljudska koža također apsorbira energiju svjetlosnog zračenja, zbog čega se može zagrijati do visoke temperature i opeći. Prije svega, opekline nastaju na otvorenim dijelovima tijela okrenutim u smjeru eksplozije. Ako gledate u smjeru eksplozije nezaštićenim očima, moguće je oštećenje očiju, što dovodi do potpunog gubitka vida.

Opekline uzrokovane svjetlosnim zračenjem ne razlikuju se od običnih opeklina izazvanih vatrom ili kipućom vodom. oni su to jači što je udaljenost do eksplozije manja i što je snaga streljiva veća. Kod zračne eksplozije štetno djelovanje svjetlosnog zračenja veće je nego kod zemaljske eksplozije iste snage.

Ovisno o uočenom svjetlosnom pulsu, opekline se dijele na tri stupnja. Opekline prvog stupnja očituju se u površinskim lezijama kože: crvenilo, oteklina, bol. Opekline drugog stupnja uzrokuju stvaranje mjehura na koži. Opekline trećeg stupnja uzrokuju nekrozu kože i ulceracije.

Kod zračne eksplozije streljiva snage 20 kT i prozirnosti atmosfere od oko 25 km, opekline prvog stupnja će se uočiti u radijusu od 4,2 km od središta eksplozije; eksplozijom naboja snage 1 MgT ta će se udaljenost povećati na 22,4 km. Opekline drugog stupnja pojavljuju se na udaljenostima od 2,9 i 14,4 km, a opekline trećeg stupnja na udaljenostima od 2,4 odnosno 12,8 km za streljivo kapaciteta 20 kT i 1MgT.

c) Prodorno zračenje je nevidljivi tok gama kvanta i neutrona emitiran iz zone nuklearne eksplozije. Gama kvanti i neutroni šire se u svim smjerovima od središta eksplozije stotinama metara. Kako se udaljenost od eksplozije povećava, broj gama kvanta i neutrona koji prolaze kroz jediničnu površinu se smanjuje. Tijekom podzemnih i podvodnih nuklearnih eksplozija djelovanje prodornog zračenja proteže se na udaljenosti koje su mnogo kraće nego kod zemaljskih i zračnih eksplozija, što se objašnjava apsorpcijom toka neutrona i gama kvanta od strane vode.

Zone oštećenja prodornim zračenjem pri eksplozijama nuklearnog oružja srednje i velike snage nešto su manje od zona oštećenja udarnim valom i svjetlosnim zračenjem. Za streljivo s malim TNT ekvivalentom (1000 tona ili manje), naprotiv, zone štetnog djelovanja prodornog zračenja premašuju zone oštećenja udarnim valovima i svjetlosnim zračenjem.

Štetni učinak prodornog zračenja određen je sposobnošću gama kvanta i neutrona da ioniziraju atome medija u kojem se šire. Prolazeći kroz živo tkivo, gama kvanti i neutroni ioniziraju atome i molekule od kojih su građene stanice, što dovodi do poremećaja vitalnih funkcija pojedinih organa i sustava. Pod utjecajem ionizacije u tijelu se odvijaju biološki procesi stanične smrti i razgradnje. Kao rezultat toga, oboljeli ljudi razvijaju specifičnu bolest koja se naziva bolest zračenja.

Za procjenu ionizacije atoma medija, a time i štetnog učinka prodornog zračenja na živi organizam, uvodi se pojam doze zračenja (ili doze zračenja), čija je jedinica rendgen (r). Doza zračenja od 1 r odgovara stvaranju približno 2 milijarde parova iona u jednom kubnom centimetru zraka.

Ovisno o dozi zračenja, razlikuju se tri stupnja radijacijske bolesti. Prvi (svjetlo) se javlja kada osoba primi dozu od 100 do 200 r. Karakterizira ga opća slabost, blaga mučnina, kratkotrajna vrtoglavica, povećano znojenje; osoblje koje prima takvu dozu obično ne napušta troju. Drugi (srednji) stupanj radijacijske bolesti razvija se pri primanju doze od 200-300 r; u ovom slučaju, znakovi oštećenja - glavobolja, groznica, gastrointestinalni poremećaj - pojavljuju se oštrije i brže, osoblje u većini slučajeva ne uspijeva. Treći (teški) stupanj radijacijske bolesti javlja se pri dozi većoj od 300 r; karakteriziraju ga jake glavobolje, mučnina, teška opća slabost, vrtoglavica i druge tegobe; teški oblik je često smrtonosan.

d) Radioaktivna kontaminacija ljudi, vojne opreme, terena i raznih objekata tijekom nuklearne eksplozije uzrokovana je fisijom fragmenata tvari naboja i ispadanjem neizreagiranog dijela naboja iz oblaka eksplozije, kao i induciranom radioaktivnošću.

Prolaskom vremena aktivnost fisijskih fragmenata naglo opada, osobito u prvim satima nakon eksplozije. Tako će, primjerice, ukupna aktivnost fisijskih fragmenata pri eksploziji nuklearnog oružja snage 20 kT u jednom danu biti nekoliko tisuća puta manja od jedne minute nakon eksplozije.

Tijekom eksplozije nuklearnog oružja, dio tvari naboja ne prolazi kroz fisiju, već ispada u svom uobičajenom obliku; njegov raspad prati stvaranje alfa čestica. Inducirana radioaktivnost nastaje zbog radioaktivnih izotopa koji nastaju u tlu kao rezultat zračenja neutronima koje u trenutku eksplozije emitiraju jezgre atoma kemijskih elemenata koji čine tlo. Rezultirajući izotopi, u pravilu, su beta-aktivni, raspad mnogih od njih popraćen je gama zračenjem.

Poluživoti većine nastalih radioaktivnih izotopa relativno su kratki - od jedne minute do jednog sata. S tim u vezi, inducirana aktivnost može biti opasna samo u prvim satima nakon eksplozije i samo u području u blizini njezina epicentra.

Većina dugoživućih izotopa koncentrirana je u radioaktivnom oblaku koji nastaje nakon eksplozije. Visina dizanja oblaka za streljivo snage 10 kT je 6 km, za streljivo snage 10 MgT 25 km. Kako se oblak kreće, iz njega prvo ispadaju najveće čestice, a zatim sve manje čestice, tvoreći usput zonu radioaktivne kontaminacije, tzv. trag oblaka.

Veličina traga ovisi uglavnom o snazi ​​nuklearnog oružja, kao i o brzini vjetra, a može biti duga nekoliko stotina kilometara i široka nekoliko desetaka kilometara.

Ozljede kao posljedica unutarnjeg izlaganja nastaju kao posljedica ulaska radioaktivnih tvari u organizam kroz dišni i gastrointestinalni trakt. U tom slučaju radioaktivno zračenje dolazi u izravan kontakt s unutarnjim organima i može izazvati tešku radijacijsku bolest; priroda bolesti ovisit će o količini radioaktivnih tvari koje su ušle u tijelo.

Radioaktivne tvari nemaju štetan učinak na naoružanje, vojnu opremu i inženjerske objekte.

e) Elektromagnetski impuls prvenstveno utječe na radioelektroničku i elektroničku opremu (proboj izolacije, oštećenje poluvodičkih elemenata, pregorjeli osigurači i sl.). Elektromagnetski puls je snažno električno polje koje se javlja vrlo kratko.


Nuklearna eksplozija popraćena je oslobađanjem ogromne količine energije i sposobna je gotovo trenutno onesposobiti nezaštićene ljude, otvoreno smještenu opremu, strukture i razne materijale na znatnoj udaljenosti. Glavni štetni čimbenici nuklearne eksplozije su: udarni val (seizmički eksplozivni valovi), svjetlosno zračenje, prodorno zračenje, elektromagnetski impuls i radioaktivna kontaminacija prostora.

udarni val. Udarni val je glavni štetni faktor u nuklearnoj eksploziji. To je područje jake kompresije medija (zrak, voda), koji se širi u svim smjerovima od mjesta eksplozije nadzvučnom brzinom. Na samom početku eksplozije prednja granica udarnog vala je površina vatrene kugle. Zatim, kako se udaljava od središta eksplozije, prednja granica (čelo) udarnog vala odvaja se od vatrene kugle, prestaje svijetliti i postaje nevidljiva.

Glavni parametri udarnog vala su višak tlaka u fronti udarnog vala, vrijeme njegovog djelovanja i visina brzine. Kada se udarni val približi bilo kojoj točki u prostoru, u njemu trenutno poraste tlak i temperatura, a zrak se počne kretati u smjeru širenja udarnog vala. S udaljenošću od središta eksplozije tlak u fronti udarnog vala opada. Tada postaje manje atmosferski (dolazi do razrjeđivanja). U to vrijeme zrak se počinje kretati u smjeru suprotnom od smjera širenja udarnog vala. Nakon uspostavljanja atmosferski pritisak kretanje zraka prestaje.

Udarni val prijeđe prvih 1000 m za 2 sekunde, 2000 m za 5 sekundi, 3000 m za 8 sekundi.

Tijekom tog vremena, osoba, koja je vidjela bljesak, može se skloniti i time smanjiti vjerojatnost da će biti pogođena valom ili ga u potpunosti izbjeći.

Udarni val može nanijeti ozljede ljudima, uništiti ili oštetiti opremu, oružje, inženjerske objekte i imovinu. Oštećenja, razaranja i oštećenja nastaju kako izravnim udarom udarnog vala, tako i neizravno krhotinama uništenih zgrada, objekata, drveća i sl.

Stupanj oštećenja ljudi i raznih predmeta ovisi o tome koliko su udaljeni od mjesta eksplozije iu kojem se položaju nalaze. Objekti koji se nalaze na površini zemlje oštećeni su više od zakopanih.

Emisija svjetlosti. Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije je tok energije zračenja, čiji je izvor svjetlosno područje koje se sastoji od vrućih produkata eksplozije i vrućeg zraka. Veličina svjetlećeg područja proporcionalna je snazi ​​eksplozije. Svjetlosno zračenje se širi gotovo trenutno (brzinom od 300 000 km / sec) i traje, ovisno o snazi ​​eksplozije, od jedne do nekoliko sekundi. Intenzitet svjetlosnog zračenja i njegovo štetno djelovanje opadaju s povećanjem udaljenosti od središta eksplozije; s povećanjem udaljenosti za 2 i 3 puta, intenzitet svjetlosnog zračenja smanjuje se za 4 i 9 puta.

Djelovanje svjetlosnog zračenja tijekom nuklearne eksplozije je ozljeđivanje ljudi i životinja ultraljubičastim, vidljivim i infracrvenim (toplinskim) zrakama u obliku opeklina. različitim stupnjevima, kao i u paljenju ili paljenju zapaljivih dijelova i dijelova građevina, zgrada, naoružanja, vojne opreme, gumenih klizača tenkova i vozila, pokrova, cerada i drugih vrsta imovine i materijala. Pri izravnom promatranju eksplozije iz neposredne blizine, svjetlosno zračenje uzrokuje oštećenje mrežnice očiju i može uzrokovati gubitak vida (u potpunosti ili djelomično).

prodorno zračenje. Prodorno zračenje je tok gama zraka i neutrona koji se emitiraju u okolinu iz zone i oblaka nuklearne eksplozije. Trajanje djelovanja prodornog zračenja je samo nekoliko sekundi, međutim, sposobno je nanijeti ozbiljnu štetu osoblju u obliku radijacijske bolesti, osobito ako se nalazi otvoreno. Glavni izvor gama zračenja su fisijski fragmenti tvari naboja koji se nalaze u zoni eksplozije i radioaktivni oblak. Gama zrake i neutroni mogu prodrijeti kroz značajne debljine različitih materijala. Prilikom prolaska raznih materijala protok gama zraka je oslabljen, a što je tvar gušća, to je slabljenje gama zraka veće. Na primjer, u zraku, gama zrake putuju više stotina metara, dok u olovu samo nekoliko centimetara. Neutronski tok najjače prigušuju tvari koje sadrže lake elemente (vodik, ugljik). Sposobnost materijala da priguše gama zračenje i tok neutrona može se karakterizirati veličinom poluprigušnog sloja.

Sloj poluprigušenja je debljina materijala, prolazeći kroz koji se gama zrake i neutroni prigušuju 2 puta. S povećanjem debljine materijala na dva sloja pola prigušenja, doza zračenja smanjuje se za faktor 4, do tri sloja - za faktor 8, itd.

Pola vrijednosti sloja prigušenja za neke materijale

Koeficijent slabljenja prodornog zračenja tijekom eksplozije tla kapaciteta 10 tisuća tona za zatvoreni oklopni transporter je 1,1. Za spremnik - 6, za rov punog profila - 5. Niše ispod nosača i prekriveni utori smanjuju zračenje 25-50 puta; Pokrivanje zemunice prigušuje zračenje 200-400 puta, a pokrivanje skloništa 2000-3000 puta. Zid od armirano-betonske konstrukcije debljine 1 m prigušuje zračenje oko 1000 puta; oklop tenkova slabi radijaciju 5-8 puta.

Radioaktivna kontaminacija područja. Radioaktivna kontaminacija terena, atmosfere i raznih objekata tijekom nuklearnih eksplozija uzrokovana je fisijskim fragmentima, induciranom aktivnošću i neizreagiranim dijelom naboja.

Glavni izvor radioaktivne kontaminacije tijekom nuklearnih eksplozija su radioaktivni produkti nuklearne reakcije - fisijski fragmenti jezgri urana ili plutonija. Radioaktivni produkti nuklearne eksplozije, koji su se nataložili na površini zemlje, emitiraju gama zrake, beta i alfa čestice (radioaktivno zračenje).

Radioaktivne čestice ispadaju iz oblaka i inficiraju područje, stvarajući radioaktivni trag (slika 6) na udaljenostima od desetaka i stotina kilometara od središta eksplozije.

Riža. 6. Zone kontaminacije na tragu nuklearne eksplozije

Prema stupnju opasnosti, kontaminirano područje je podijeljeno u četiri zone duž traga oblaka nuklearne eksplozije.

Zona A - umjerena infekcija. Doza zračenja do potpunog raspada radioaktivnih tvari na vanjskoj granici zone je 40 rad, na unutarnjoj granici - 400 rad.

Zona B - teška infekcija - 400-1200 rad.

Zona B - opasna infekcija - 1200-4000 rad.

Zona G - izuzetno opasna infekcija - 4000-7000 rad.

U kontaminiranim područjima ljudi su izloženi radioaktivnom zračenju, zbog čega mogu razviti radijacijsku bolest. Ništa manje opasno je ulazak radioaktivnih tvari u tijelo, kao i na kožu. Dakle, ako čak i male količine radioaktivnih tvari dođu u dodir s kožom, osobito sluznicom usta, nosa i očiju, mogu se uočiti radioaktivne lezije.

Oružje i oprema kontaminirana RS-om predstavlja određenu opasnost za osoblje ako se njima rukuje bez zaštitne opreme. Kako bi se isključila šteta za osoblje od radioaktivnosti kontaminirane opreme, utvrđene su dopuštene razine kontaminacije proizvodima. nuklearne eksplozije koji ne rezultiraju ozljedom zračenjem. Ako je kontaminacija iznad dopuštenih granica, tada je potrebno ukloniti radioaktivnu prašinu s površina, odnosno dekontaminirati ih.

Radioaktivno onečišćenje, za razliku od drugih štetnih čimbenika, djeluje dugotrajno (satima, danima, godinama) i na velikim površinama. Nema vanjskih znakova i otkriva se samo uz pomoć posebnih dozimetrijskih instrumenata.

elektromagnetski impuls. Elektromagnetska polja koja prate nuklearne eksplozije nazivaju se elektromagnetski puls (EMP).

Tijekom prizemnih i niskih eksplozija u zraku, štetni učinak EMP-a opaža se na udaljenosti od nekoliko kilometara od središta eksplozije. U nuklearnoj eksploziji na velikim visinama, EMP polja mogu nastati u zoni eksplozije i na visinama od 20-40 km od površine zemlje.

Štetno djelovanje EMZ-a očituje se prvenstveno u odnosu na radio-elektroničku i električnu opremu koja je u službi te vojnu opremu i druge objekte. Pod djelovanjem EMR-a u navedenoj opremi induciraju se električne struje i naponi koji mogu uzrokovati proboj izolacije, oštećenje transformatora, oštećenje poluvodičkih uređaja, pregorijevanje osigurača i drugih elemenata radiotehničkih uređaja.

Seizmički eksplozivni valovi u tlu. Tijekom zračnih i kopnenih nuklearnih eksplozija u tlu nastaju seizmičko-eksplozivni valovi koji su mehaničke vibracije tla. Ti se valovi šire na velike udaljenosti od epicentra eksplozije, uzrokuju deformacije tla i značajan su štetni faktor za podzemne, rudničke i jamske objekte.

Izvor seizmičkih eksplozivnih valova tijekom zračne eksplozije je zračni udarni val koji djeluje na površinu zemlje. U eksploziji tla, seizmički udarni valovi nastaju i kao rezultat djelovanja zračnog udarnog vala i kao rezultat prijenosa energije na tlo izravno u središtu eksplozije.

Seizmički eksplozivni valovi stvaraju dinamička opterećenja konstrukcija, građevinskih elemenata itd. Konstrukcije i njihove konstrukcije osciliraju. Naprezanja koja nastaju u njima, kada dostignu određene vrijednosti, dovode do uništenja strukturnih elemenata. Vibracije koje se prenose s građevinskih konstrukcija na oružje smješteno u konstrukcijama, vojne opreme a unutarnja oprema ih može oštetiti. Osoblje također može biti pogođeno djelovanjem preopterećenja i akustičnih valova uzrokovanih oscilatornim kretanjem elemenata konstrukcije.

Pročitajte cijeli sinopsis