Nuklearno oružje ima pet glavnih čimbenika oštećenja. Raspodjela energije između njih ovisi o vrsti i uvjetima eksplozije. Utjecaj ovih čimbenika također se razlikuje po obliku i trajanju (najduže djeluje onečišćenje područja).

udarni val. Udarni val je područje oštre kompresije medija, koje se u obliku sferičnog 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 prelazi u obični akustični val. Kada val prolazi kroz određenu točku u prostoru, uzrokuje promjene u tlaku, karakterizirane prisutnošću dvije faze: kompresije i ekspanzije. Razdoblje kontrakcije počinje odmah i traje relativno kratko u usporedbi s razdobljem ekspanzije. Destruktivni učinak udarnog vala karakteriziraju višak tlaka na njegovoj prednjoj strani (prednja granica), pritisak glave brzine i trajanje faze kompresije. Udarni val u vodi razlikuje se od zračnog po vrijednostima svojih karakteristika (visok nadtlak i kraće vrijeme ekspozicije). Udarni val u tlu udaljavanjem od mjesta eksplozije postaje sličan seizmičkom valu. Utjecaj udarnog vala na ljude i životinje može dovesti do izravnih ili neizravnih ozljeda. Karakteriziraju je lake, srednje teške i izrazito teške ozljede i ozljede. Mehanički učinak udarnog vala procjenjuje se stupnjem razaranja uzrokovanog djelovanjem vala (razlikuju se slabo, srednje, jako i potpuno razaranje). Energetska, industrijska i komunalna oprema kao rezultat udara udarnog vala može pretrpjeti oštećenja, također procijenjena prema njihovoj težini (slabo, srednje i teško).

Udar udarnog vala također može izazvati štetu Vozilo, vodovod, šume. U pravilu su štete uzrokovane udarnim valom vrlo velike; primjenjuje se kako na zdravlje ljudi tako i na razne strukture, opremu itd.

Emisija svjetlosti. Kombinacija je vidljivog spektra te infracrvenih i ultraljubičastih zraka. Svjetleće područje nuklearne eksplozije karakterizira vrlo visoka temperatura. Štetni učinak karakterizira snaga svjetlosnog pulsa. Utjecaj zračenja na ljude uzrokuje izravne ili neizravne opekline, podijeljene prema težini, privremenu sljepoću, opekline mrežnice. Odjeća štiti od opeklina, pa je vjerojatnije da će se pojaviti na otvorenim dijelovima tijela. Požari na objektima također predstavljaju veliku opasnost. 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 određen je mnogim karakteristikama kako zračenja tako i samog objekta.

prodorno zračenje. Ovo je gama zračenje i tok neutrona koji se emitiraju okoliš. Vrijeme ekspozicije ne prelazi 10-15 s. Glavne karakteristike zračenja su fluks i gustoća toka čestica, doza i brzina doze zračenja. Ozbiljnost ozljede zračenjem 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 doživjeti radijacijsku bolest različitog stupnja (najteži oblici obično završavaju smrću). Šteta od zračenja također se može primijeniti na materijale (promjene u njihovoj strukturi mogu biti nepovratne). Materijali sa zaštitnim svojstvima aktivno se koriste u izgradnji zaštitnih struktura.

elektromagnetski impuls. Skup kratkotrajnih električnih i magnetskih polja koji proizlaze iz interakcije 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 struktura koje provode struju, oštećenje zdravlja ljudi koji rade s nezaštićenom opremom. Posebno je opasan utjecaj elektromagnetskog pulsa na opremu koja nije opremljena posebnom zaštitom. Zaštita može uključivati ​​razne "dodatke" žičanom i kabelskom sustavu, elektromagnetsku zaštitu itd.

Radioaktivna kontaminacija područja. nastaje kao posljedica ispadanja radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije. Ovo je faktor poraza koji ima najdulji 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 može nositi vjetar. Ispadanje radioaktivnih tvari događa se u prvih 10-20 sati nakon eksplozije. Razmjer i stupanj zaraze ovise o karakteristikama eksplozije, površini, meteorološkim uvjetima. Područje radioaktivnog traga u pravilu ima oblik elipse, a opseg kontaminacije opada s udaljavanjem od kraja elipse na kojem je došlo do eksplozije. Ovisno o stupnju infekcije i moguće posljedice Vanjska izloženost izdvaja zone umjerene, jake, opasne i izuzetno opasne kontaminacije. Štetni učinak uglavnom su beta čestice i gama zračenje. Posebno je opasan ulazak radioaktivnih tvari u tijelo. Glavni način zaštite stanovništva je izolacija od vanjske izloženosti zračenju i onemogućavanje ulaska radioaktivnih tvari u tijelo.

Ljude je preporučljivo skloniti u skloništa i protuzračna skloništa, kao iu objekte čija izvedba slabi djelovanje gama zračenja. Također se koristi osobna zaštitna oprema.

nuklearna eksplozija radioaktivna kontaminacija

Nuklearno oružje - vrsta oružja masovno uništenje eksplozivno djelovanje, temeljeno na korištenju intranuklearne energije. Nuklearno oružje, jedno od najrazornijih sredstava ratovanja, jedno je od glavnih vrsta oružja za masovno uništenje. Uključuje razna nuklearna oružja (bojne glave projektila i torpeda, zrakoplove i dubinske bombe, topničke granate i mine opremljene nuklearnim punjačima), sredstva za njihovo upravljanje i sredstva za dovođenje do cilja (rakete, zrakoplovstvo, topništvo). Šteta nuklearno oružje na temelju energije oslobođene u nuklearnim eksplozijama.

Nuklearne eksplozije obično se dijele na zračne, zemaljske (površinske) i podzemne (podvodne).. Točka u kojoj se dogodila eksplozija naziva se centar, a njezina projekcija na površinu zemlje (voda) naziva se epicentar nuklearne eksplozije.

zrak naziva se eksplozija, čiji svjetleći oblak ne dodiruje površinu zemlje (vode). Ovisno o snazi ​​streljiva, može se nalaziti na visini od nekoliko stotina metara do nekoliko kilometara. Tijekom zračne nuklearne eksplozije praktički nema radioaktivne kontaminacije područja (slika 17).

Tlo (površina) nuklearna eksplozija se izvodi na površini zemlje (voda) ili na takvoj visini kada svijetleća površina eksplozije dodiruje površinu zemlje (voda) i ima oblik polukugle. Radijus njegovog uništenja je otprilike 20% manji od zraka.

Karakteristična značajka zemaljske (površinske) nuklearne eksplozije- jaka radioaktivna kontaminacija područja u području eksplozije i uslijed kretanja radioaktivnog oblaka (slika 18).

Podzemlje (pod vodom) zove se eksplozija proizvedena pod zemljom (pod vodom). Glavni štetni čimbenik podzemne eksplozije je kompresijski val koji se širi u tlu ili vodi (sl. 19, 20).

Nuklearna eksplozija popraćeno svijetlim bljeskom, oštrim zaglušujućim zvukom, koji podsjeća na grmljavinske oluje. U zračnoj eksploziji, nakon bljeska, nastaje vatrena kugla (u prizemnoj eksploziji - hemisfera), koja se brzo povećava, diže, hladi i pretvara u uskovitlani oblak, u obliku gljive.

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

udarni val - jedan od glavnih štetnih čimbenika nuklearne eksplozije, budući da je najveći dio razaranja i oštećenja građevina, zgrada, kao i ozljeda ljudi posljedica njezinog utjecaja.

Ovisno o prirodi razaranja u žarištu nuklearne štete razlikovati četiri zone: potpuna, jaka, srednja i slaba destrukcija.

Osnovni, temeljni način zaštite od udarnog vala - korištenje skloništa (skloništa).

emisija svjetlosti je tok energije zračenja, uključujući ultraljubičaste, vidljive i infracrvene zrake. Njegov izvor je svjetlosno područje formirano od vrućih produkata eksplozije i vrućeg zraka.

emisija svjetlosti širi se gotovo trenutačno i traje do 20 s, ovisno o snazi ​​nuklearne eksplozije. Može uzrokovati opekline kože, oštećenje (trajno ili privremeno) očiju ljudi i paljenje zapaljivih materijala i predmeta.

Kao zaštita od svjetlosnog zračenja mogu poslužiti razni predmeti koji stvaraju sjenu.. Svjetlosno zračenje ne prodire kroz neprozirne materijale, stoga svaka prepreka koja može stvoriti sjenu štiti od izravnog djelovanja svjetlosnog zračenja i štiti od opeklina. Najbolji rezultati postižu se korištenjem skloništa, skloništa koja istodobno štite od drugih štetnih čimbenika nuklearne eksplozije.

Pod djelovanjem svjetlosnog zračenja i udarnog vala dolazi do požara, gorenja i tinjanja u ruševinama u žarištu nuklearne lezije. Skup požara koji je nastao u žarištu nuklearne lezije obično se naziva masovnim požarima. Požari u žarištu nuklearne lezije traju dugo, tako da mogu izazvati veliki broj razaranja i uzrokuju veću štetu od udarnog vala.

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

prodorno zračenje - To je ionizirajuće zračenje u obliku struje gama zraka i neutrona. Njegovi izvori su nuklearne reakcije koje se odvijaju u streljivu u trenutku eksplozije i radioaktivni raspad fisijskih fragmenata (proizvoda) u oblaku eksplozije.

Vrijeme djelovanja prodornog zračenja na tlo je 15-25 s. Određuje se vremenom kada se oblak eksplozije digne na takvu visinu (2-3 km) na kojoj gama-neutronsko zračenje, koje apsorbira zrak, praktički ne dopire do površine Zemlje.

Prolazak kroz živo tkivo, gama zračenje i neutroni ioniziraju molekule koje čine žive stanice, krše metabolizam i vitalnu aktivnost organa, što dovodi do radijacijske bolesti.

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

Nuklearno zagađenje. Njegovi glavni izvori su produkti fisije nuklearnog naboja i radioaktivni izotopi., nastao kao posljedica udara neutrona na materijale od kojih je napravljeno nuklearno oružje, te na neke elemente koji čine tlo u području eksplozije.

U nuklearnoj eksploziji na zemlji, svijetleće područje dodiruje tlo. Unutar njega se uvlače mase tla koje isparava, koje se uzdižu. Hlađenjem se kondenziraju parovi produkata fisije i tlo. Nastaje radioaktivni oblak. Diže se na visinu od mnogo kilometara, a zatim se brzinom od 25-100 km / h prenosi zračne mase u smjeru u kojem vjetar puše. Radioaktivne čestice, padajući iz oblaka na tlo, tvore zonu radioaktivne kontaminacije (tragove), čija duljina može doseći nekoliko stotina kilometara. Istodobno, zaraženo je područje, zgrade, strukture, usjevi, vodena tijela itd., Kao i zrak. Kontaminacija terena i objekata na tragu radioaktivnog oblaka događa se neravnomjerno. Postoje zone umjerenog (A), jakog (B), opasnog (C) i izrazito opasnog (D) onečišćenja.

Zona umjerenog zagađenja (zona A)- prvi sa vani dio staze. Njegova površina je 70-80% površine cijelog otiska. vanjska granica jako zagađene zone (zona B, oko 10% površine staze) poravnat je s unutarnjom granicom zone A. Vanjska granica zone opasnog onečišćenja (zona B, 8-10% površine staze) poklapa se s unutarnjom granicom zone B. Zona izrazito opasnog onečišćenja (zona G) zauzima približno 2-3% površine kolosijeka i nalazi se u zoni B (slika 22).

Najveća opasnost od radioaktivnih tvari je u prvim satima nakon ispadanja., budući da je u tom razdoblju njihova aktivnost najveća.

elektromagnetski puls - ovo je kratkotrajno elektromagnetsko polje koje nastaje tijekom eksplozije nuklearnog oružja kao rezultat interakcije emitiranih gama zraka i neutrona s atomima okoline. Posljedica njegovog utjecaja može biti kvar pojedinih elemenata radio-elektroničke i električne opreme. Poraz ljudi moguć je samo u onim slučajevima kada oni u trenutku eksplozije dođu u kontakt sa žičanim vodovima.

Pitanja i zadaci

1. Definirati i okarakterizirati nuklearno oružje.

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

3. Kako se naziva epicentar nuklearne eksplozije?

4. Popis štetni faktori nuklearne eksplozije i dati njihove karakteristike.

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

Zadatak 25

Utjecaj kojeg štetnog čimbenika nuklearne eksplozije može izazvati opekline kože, oštećenje očiju i požar? Od ponuđenih opcija odaberite točan odgovor:

a) izloženost svjetlosnom zračenju;
b) izloženost prodornom zračenju;
c) utjecaj elektromagnetskog pulsa.

Zadatak 26

Što određuje vrijeme djelovanja prodornog zračenja na tlo? Od ponuđenih opcija odaberite točan odgovor:

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

Uvod

1. Slijed događaja u nuklearnoj eksploziji

2. Udarni val

3. Emisija svjetlosti

4. Prodorno zračenje

5. Radioaktivna kontaminacija

6. Elektromagnetski puls

Zaključak

Oslobađanje ogromne količine energije, koje se događa tijekom fisijske lančane reakcije, dovodi do brzog zagrijavanja tvari eksplozivne naprave do temperatura reda veličine 10 7 K. Na takvim temperaturama tvar intenzivno zrači ionizirano plazma. 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 u nuklearnoj eksploziji 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 m/s nakon eksplozije. Radijus oblaka eksplozije u ovom trenutku je oko 12 metara.

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.

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 uvjetuje 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 oblak eksplozije dosegao površinu, količina tla povučena tijekom izdizanja oblaka bit će dovoljno velika i radioaktivne tvari će se taložiti uglavnom na površini čestica tla, čija veličina može doseći nekoliko milimetara. . Takve čestice padaju na površinu u relativnoj blizini epicentra eksplozije, a njihova radioaktivnost 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 snage 20 kt i oko 1 km za eksploziju snage 1 kt. Mt.

Glavni štetni čimbenici - udarni val i svjetlosno zračenje - slični su štetnim čimbenicima tradicionalnih eksploziva, ali mnogo snažniji.

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. Radijus područja u kojem se stvara sličan tlak tijekom eksplozije od 1 Mt je oko 200 metara.

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 nadpritiska.

Dakle, prilikom eksplozije nuklearnog oružja od 20 kilotona, udarni val prijeđe 1000 m za 2 sekunde, 2000 m za 5 sekundi, a 3000 m za 8 sekundi.Prednja granica vala naziva se frontom udarnog vala. . Stupanj oštećenja udarom ovisi o snazi ​​i položaju predmeta na njemu. Štetni učinak SW karakterizira veličina prekomjernog 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.

Svjetlosno zračenje je tok energije zračenja, uključujući ultraljubičasto, vidljivo i infracrveno područje spektra. Izvor svjetlosnog zračenja je svijetleće područje eksplozije - zagrijani na visoke temperature i ispareni dijelovi streljiva, okolno tlo i zrak. S eksplozijom zraka, svjetlosno područje je lopta, s eksplozijom na tlu - hemisfera.

Maksimalna površinska temperatura osvijetljenog područja obično je 5700-7700 °C. Kada temperatura padne na 1700°C, sjaj prestaje. Svjetlosni impuls traje od djelića sekunde do nekoliko desetaka sekundi, ovisno o snazi ​​i uvjetima eksplozije. Otprilike, trajanje sjaja u sekundama jednako je 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).

Posljedica djelovanja svjetlosnog zračenja može biti paljenje i paljenje predmeta, taljenje, pougljenje, visokotemperaturna naprezanja u materijalima.

Pri izlaganju čovjeka svjetlosnom zračenju dolazi do oštećenja oka i opeklina otvorenih dijelova tijela i privremene sljepoće, a može doći i do oštećenja dijelova tijela zaštićenih odjećom.

Opekline nastaju od izravnog izlaganja svjetlosnom zračenju na otvorenim površinama kože (primarne opekline), kao i od zapaljene odjeće, u požarima (sekundarne opekline). Ovisno o težini lezije, opekline se dijele u četiri stupnja: prvi - crvenilo, oteklina i bolnost kože; drugi je stvaranje mjehurića; treći - nekroza kože i tkiva; četvrti je pougljenje kože.

Opekline fundusa (s izravnim pogledom na eksploziju) moguće su na udaljenostima većim od polumjera zona opeklina kože. Privremeno sljepilo obično se javlja noću iu sumrak i ne ovisi o smjeru pogleda u trenutku eksplozije i bit će široko rasprostranjeno. Tijekom dana nastaje samo kada se gleda eksplozija. Privremena sljepoća brzo prolazi, ne ostavlja posljedice, a liječnička pomoć najčešće nije potrebna.

Drugi štetni čimbenik u nuklearnom oružju je prodorno zračenje, što je struja visokoenergetskih neutrona i gama zraka koje nastaju izravno tijekom eksplozije i kao rezultat raspada fisijskih produkata. Uz neutrone i gama kvante, 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 je posljedica činjenice da se u vremenu od oko jedne minute eksplozijski oblak uspije podići do visine dovoljne da tok zračenja postane praktički nevidljiv na površini.

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 (tzv. neutronsko oružje).

Procesi koji se odvijaju tijekom eksplozije na znatnoj visini, gdje je gustoća zraka niska, donekle su drugačiji od onih koji se događaju tijekom eksplozije na malim visinama. Prije svega, zbog niske gustoće zraka, apsorpcija primarnog toplinskog zračenja događa se na puno 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 (taj se učinak može iskoristiti za zasljepljivanje radarskih postaja).

Oštećenje osobe prodornim zračenjem određeno je ukupnom dozom koju tijelo primi, prirodom izloženosti i njezinim trajanjem. Ovisno o trajanju zračenja, prihvaćaju se sljedeće ukupne doze gama zračenja, koje ne dovode do smanjenja borbene učinkovitosti osoblja: jednokratno zračenje (impulsno ili tijekom prva 4 dana) -50 rad; ponovljeno izlaganje (kontinuirano ili povremeno) tijekom prvih 30 dana. - 100 drago, u roku od 3 mjeseca. - 200 rad, unutar 1 godine - 300 rad.

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 njihovog utjecaja na okoliš je vrlo dugo.

Tijekom vremena aktivnost fisijskih fragmenata naglo opada, osobito u prvim satima nakon eksplozije. Tako će, primjerice, ukupna aktivnost fisijskih fragmenata pri eksploziji nuklearnog oružja od 20 kT biti nekoliko tisuća puta manja u jednom danu nego u jednoj minuti 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 njegovog 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.

Oštećenja ljudi i životinja uslijed izloženosti kontaminaciji zračenjem mogu biti uzrokovana vanjskim i unutarnjim izlaganjem. Teški slučajevi mogu biti popraćeni radijacijskom bolešću i smrću.

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.

Instalacija na bojeva glava nuklearni naboj ljuske od kobalta uzrokuje kontaminaciju teritorija opasnim izotopom od 60 ° C (hipotetska prljava bomba).

Tijekom nuklearne eksplozije, kao posljedica jakih strujanja u zraku ioniziranog zračenjem i svjetlosnim zračenjem, nastaje jako izmjenično elektromagnetsko polje, tzv. elektromagnetski impuls(AMY). Iako nema nikakvog učinka na ljude, izloženost EMP-u oštećuje elektroničku opremu, električne uređaje i dalekovode. Osim toga, veliki broj iona koji su nastali nakon eksplozije ometaju 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 relativno je 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.

Iz očitih razloga, elektromagnetski puls (EMP) ne utječe na ljude, ali onesposobljava elektroničku opremu.

EMR utječe prije svega na radio-elektroničku i električnu opremu koja se nalazi na vojne opreme i druge objekte. Pod utjecajem EMR-a induciraju se električne struje i naponi u navedenoj opremi, što može uzrokovati proboj izolacije, oštećenje transformatora, sagorijevanje odvodnika, oštećenje poluvodičkih uređaja, pregorijevanje osigurača i drugih elemenata radiotehničkih uređaja.

Komunikacijski, signalni i upravljački vodovi najviše su izloženi EMI-ju. Kada vrijednost EMR-a nije dovoljna da ošteti uređaje ili pojedine dijelove, mogu se aktivirati zaštitna sredstva (osigurači, odvodnici groma) i vodovi mogu pokvariti.

Ako se nuklearne eksplozije dogode u blizini dalekovoda, komunikacije imaju velika duljina, tada se naponi inducirani u njima mogu širiti kroz žice mnogo kilometara i uzrokovati štetu opremi i osoblju koje se nalazi na sigurnoj udaljenosti u odnosu na druge štetne čimbenike nuklearne eksplozije.

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

Sklonište ljudstva iza brda i nasipa, u gudurama, usjecima i mladim šumama, korištenjem utvrda, tenkova, borbenih vozila pješaštva, oklopnih transportera i drugih borbenih vozila smanjuje se stupanj oštećenja udarnim valom. Dakle, osoblje u otvorenim rovovima pogođeno je udarnim valom na udaljenostima 1,5 puta manjim od onih koje se nalaze otvoreno na tlu. Naoružanje, oprema i druga materijalna sredstva od udara udarnog vala mogu biti oštećena ili potpuno uništena. Stoga je za njihovu zaštitu potrebno koristiti prirodne neravnine terena (brda, nabore itd.) i skloništa.

Proizvoljna neprozirna barijera može poslužiti kao zaštita od utjecaja svjetlosnog zračenja. U slučaju magle, izmaglice, jake prašine i/ili dima, smanjena je i izloženost svjetlosnom zračenju. Kako bi zaštitili oči od svjetlosnog zračenja, osoblje treba, ako je moguće, biti u vozilima sa zatvorenim otvorima, tendama, potrebno je koristiti utvrde i zaštitna svojstva terena.

Prodorno zračenje nije glavni štetni čimbenik u nuklearnoj eksploziji, od njega se čak i lako obraniti običnim sredstvima Uzorak kombiniranog oružja RKhBZ. Najzaštićeniji objekti su zgrade s armiranobetonskim podovima do 30 cm, podzemna skloništa dubine do 2 metra (podrum, na primjer, ili bilo koje sklonište klase 3-4 i više) i oklopna (čak i lako oklopljena) vozila.

Glavnim načinom zaštite stanovništva od radioaktivnog onečišćenja treba smatrati izolaciju ljudi od vanjske izloženosti radioaktivnom zračenju, kao i isključivanje uvjeta pod kojima je moguće da radioaktivne tvari uđu u ljudsko tijelo zajedno sa zrakom i hrana.

Bibliografija

1. Arustamov E.A. Životna sigurnost.- M.: Ed. Kuća "Daškov i K 0", 2006.

2. Atamanyuk V.G., Shirshev L.G. Akimov N.I. Civilna obrana. - M., 2000.

3. Feat P.N. Nuklearna enciklopedija. / izd. A.A. Jarošinskaja. - M.: Dobrotvorna zaklada Yaroshinskaya, 2006.

4. Ruska enciklopedija zaštite rada: U 3 sveska - 2. izdanje, revidirano. i dodatni - M.: Izdavačka kuća NTs ENAS, 2007.

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

6. Enciklopedija „Put oko svijeta“, 2007.

Feat P.N. Nuklearna enciklopedija. / izd. A.A. Jarošinskaja. - M.: Dobrotvorna zaklada Yaroshinskaya, 2006.

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

Ruska enciklopedija zaštite na radu: U 3 toma - 2. izdanje, revidirano. i dodatni - M. Izdavačka kuća NC ENAS, 2007.

Enciklopedija "Circumnavigation", 2007.

Štetni čimbenici nuklearnog oružja uključuju:

udarni val;

svjetlosno zračenje;

prodorno zračenje;

radioaktivna kontaminacija;

elektromagnetski impuls.

Tijekom eksplozije u atmosferi približno 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 u trajanju izloženosti, prirodi i razmjeru.

udarni val. Udarni val je područje oštre kompresije medija, koje se u obliku sferičnog sloja širi u svim smjerovima od mjesta eksplozije nadzvučnom brzinom. Ovisno o mediju širenja, razlikujemo udarni val u zraku, vodi ili 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 u okolne slojeve zraka, sabijaju ih do visokog tlaka i gustoće i zagrijavaju do visoka temperatura. Ovi slojevi zraka pokreću sljedeće slojeve.

Stoga dolazi do kompresije i kretanja zraka iz jednog sloja u drugi u svim smjerovima od središta eksplozije, stvarajući zračni udarni val. 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.

eksplozija streljiva nuklearnog oružja

Glavni parametri udarnog vala koji karakteriziraju njegovo razorno i štetno djelovanje su: prekomjerni tlak 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 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.

Mehanički udar udarnog vala. Priroda razaranja elemenata objekta (objekta) ovisi o opterećenju koje stvara udarni val i odgovoru objekta na djelovanje ovog opterećenja. Opća procjena razaranja izazvanih udarnim valom nuklearne eksplozije obično se daje prema stupnju težine tih razaranja.

• 1) Slabo uništenje. Uništene su ispune prozora i vrata te lake pregrade, krovište je djelomično uništeno, moguća su pucanja stakla na katovima. Podrumi i donji katovi su u potpunosti očuvani. Siguran je za boravak u zgradi i može se koristiti nakon tekućih popravaka.
• 2) Srednja razaranja očituju se u razaranju krovova i ugrađenih elemenata - unutarnjih pregrada, prozora, kao iu 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 karakterizirana su razaranjem nosivih konstrukcija i stropova gornjih etaža, stvaranjem pukotina u zidovima i deformacijom 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. Podrumi u slučaju teškog i potpunog uništenja mogu se konzervirati i djelomično koristiti nakon čišćenja ruševina.

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

Oštećenja mogu biti izravna (kao rezultat izloženosti prekomjernom tlaku i velikom zračnom tlaku) ili neizravna (kao rezultat udaraca krhotina uništenih zgrada i građevina). Utjecaj zračnog udarnog vala na nezaštićene osobe karakteriziraju lake, srednje teške i izrazito teške ozljede.

• 1) Iznimno teški potresi i ozljede nastaju pri prekomjernom tlaku većem od 100 kPa. Pauze su zabilježene unutarnji organi, prijelomi kostiju, unutarnje krvarenje, potres mozga, dugotrajni gubitak svijesti. Ove ozljede mogu biti smrtonosne.
• 2) Moguće su teške kontuzije i ozljede pri prevelikim pritiscima od 60 do 100 kPa. Karakterizira ih teška kontuzija cijelog tijela, gubitak svijesti, prijelomi kostiju, krvarenje iz nosa i ušiju; moguća oštećenja unutarnjih organa i unutarnje krvarenje.
• 3) Oštećenje umjerene težine nastaje pri prekomjernom tlaku od 40-60 kPa. U tom slučaju može doći do iščašenja udova, nagnječenja mozga, oštećenja slušnih organa, krvarenja iz nosa i ušiju.
• 4) Lagana oštećenja nastaju pri pretlaku 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 osigurava se njihovim sklanjanjem u skloništa. U nedostatku skloništa, koriste se protuzračna skloništa, podzemni radovi, prirodna skloništa i teren.

Emisija svjetlosti. Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije je kombinacija vidljive svjetlosti i njoj bliskih ultraljubičastih i infracrvenih zraka u spektru. Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosno područje eksplozije, koje se sastoji od tvari nuklearnog oružja zagrijanih na visoku temperaturu, zraka i tla (u slučaju eksplozije na tlu).

Temperatura luminoznog područja je neko vrijeme usporediva s temperaturom sunčeve površine (maksimalno 8000-100000C i minimalno 18000C). Veličina svijetlećeg područja i njegova temperatura brzo se mijenjaju s vremenom. Trajanje emisije svjetlosti ovisi o snazi ​​i vrsti eksplozije i može trajati do desetak 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, X-zrake koje emitiraju iznimno visoko zagrijani produkti eksplozije apsorbiraju veliki slojevi razrijeđenog zraka. Stoga je temperatura vatrene kugle (puno veća nego kod eksplozije zraka) niža.

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

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

Tijekom podzemnih ili podvodnih eksplozija apsorbira se gotovo svo svjetlosno zračenje.

Požari na objektima i u naseljima nastaju svjetlosnim zračenjem i sekundarni faktori uzrokovane udarnim valovima. Prisutnost zapaljivih materijala ima veliki utjecaj.

Sa stajališta spašavanja požari se dijele na tri zone: zonu pojedinačnih požara, zonu kontinuiranog požara i zonu gorenja i tinjanja.

• 1) Zone pojedinačnih požara su područja u kojima se javljaju požari na pojedinim zgradama, građevinama. Formacijski manevar između pojedinih požara nije moguć bez sredstava toplinske zaštite.
• 2) Zona kontinuiranih požara - područje na kojem gori većina preostalih zgrada. Postrojbama je nemoguće proći ovim područjem ili ostati na njemu bez sredstava zaštite od toplinskog zračenja ili provođenja posebnih protupožarnih mjera za lokaliziranje ili gašenje požara.
• 3) Zona gorenja i tinjanja u ruševinama je područje na kojem gore uništene zgrade i građevine. Karakterizira ga dugotrajno gorenje u ruševinama (do nekoliko dana).

Djelovanje svjetlosnog zračenja na ljude i životinje. Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije, kada je izravno izloženo, uzrokuje opekline izloženih dijelova tijela, privremenu sljepoću ili opekline mrežnice.

Opekline se prema težini oštećenja organizma dijele na četiri stupnja.

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

S opeklinama drugog stupnja 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 karakterizira nekroza kože s djelomičnim oštećenjem klicinog sloja.

Opekline četvrtog stupnja: nekroza kože dubljih slojeva tkiva. Opekline trećeg i četvrtog stupnja na značajnom dijelu kože mogu biti kobne.

Zaštita od svjetlosnog zračenja jednostavnija je nego od drugih štetnih čimbenika. Svjetlosno zračenje širi se pravocrtno. Svaka neprozirna barijera može poslužiti kao obrana od njega. Korištenje jama, jaraka, humaka, nasipa, zidova između prozora za zaklon, različite vrste tehnike, krošnje drveća i slično, mogu se značajno smanjiti ili potpuno izbjeći opekline od svjetlosnog zračenja. Potpunu zaštitu pružaju skloništa i protuzračna skloništa. Odjeća također štiti kožu od opeklina, pa su opekline češće na izloženim dijelovima tijela.

Stupanj opeklina svjetlosnim zračenjem zatvorenih područja 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 emitiran u okolinu iz zone nuklearne eksplozije. Ionizirajuće zračenje emitira se iu obliku alfa i beta čestica, koje imaju kratku srednju slobodnu putanju, zbog čega je zanemaren 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 toka čestica.

Ionizirajuću sposobnost gama zračenja karakterizira doza izloženosti zračenju. Jedinica ekspozicije doze gama zračenja je kulon po kilogramu (C/kg). U praksi se kao jedinica doze izloženosti koristi nesistemska jedinica rendgen (P). X-zrake su takva doza (količina energije) gama zračenja, pri čijoj apsorpciji nastaje 2,083 milijarde parova iona u 1 cm3 suhog zraka (pri temperaturi od 0 °C i tlaku od 760 mm Hg), od kojih svaki ima naboj jednak naboju elektrona.

Ozbiljnost ozljede zračenjem uglavnom ovisi o apsorbiranoj dozi. Za mjerenje apsorbirane doze bilo koje vrste ionizirajućeg zračenja uspostavljena je jedinica gray (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 nastavka života.

U zračnim i zemaljskim nuklearnim eksplozijama blizu tla tako da udarni val može onesposobiti zgrade i strukture, prodorno zračenje u većini je 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. Kod izlaganja prodornom zračenju kod ljudi i životinja može doći do 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 i višestruko. Jedna izloženost smatra se izloženošću primljenom u prva četiri dana. Ponavlja se zračenje primljeno duže od četiri dana. Kod jednog zračenja ljudskog tijela, ovisno o primljenoj dozi izloženosti, razlikuju se 4 stupnja radijacijske bolesti.

Radijacijska bolest prvog (blagog) stupnja javlja se s ukupnom dozom izloženosti zračenju 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, povremeni porast temperature. Sadržaj leukocita u krvi se smanjuje. Radijacijska bolest prvog stupnja je izlječiva.

Bolest zračenja drugog (srednjeg) stupnja javlja se s ukupnom dozom izloženosti zračenju od 200-400 R. Latentno razdoblje traje oko tjedan dana. Radijacijska bolest 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. Uz aktivno liječenje, oporavak se javlja za 1,5-2 mjeseca. Mogući su smrtni ishodi (do 20%).

Bolest zračenja trećeg (teškog) stupnja javlja se pri ukupnoj dozi izloženosti od 400-600 R. Latentno razdoblje je do nekoliko sati. 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.

Kod ozračivanja dozom ekspozicije većom od 600 R. razvija se izuzetno teški četvrti stupanj radijacijske bolesti, koja bez liječenja obično završava smrću unutar dva tjedna.

Zaštita od prodornog zračenja. Prodorno zračenje, prolazeći kroz različite medije (materijale), slabi. Stupanj slabljenja ovisi o svojstvima materijala i debljini zaštitnog sloja. Neutroni se prigušuju uglavnom sudarom s atomskim jezgrama. Energija gama kvanta tijekom prolaska kroz tvari troši se uglavnom na interakciju s elektronima atoma. Zaštitne strukture civilne zaštite pouzdano štite ljude od prodiranja 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 proizlazi iz utjecaja neutronskog toka nuklearne eksplozije na neki kemijski elementi, koji su dio tla (natrij, silicij i drugi); neki dio nuklearnog goriva koji ne sudjeluje u reakciji fisije i ulazi u obliku sitnih 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 najmanju, a alfa čestice najmanju prodornu moć. Stoga je glavna opasnost za ljude u slučaju radioaktivne kontaminacije područja gama i beta zračenje.

Radioaktivna kontaminacija ima niz značajki: veliko područje oštećenja, trajanje očuvanja štetnog učinka, poteškoće u otkrivanju radioaktivnih tvari koje nemaju boju, miris i druge vanjske znakove.

Zone radioaktivne kontaminacije formiraju se u području nuklearne eksplozije i na tragu radioaktivnog oblaka. Najveća kontaminacija područja bit će tijekom zemaljskih (površinskih) i podzemnih (podvodnih) nuklearnih eksplozija.

U prizemnoj (podzemnoj) nuklearnoj eksploziji vatrena kugla dodiruje površinu zemlje. Okolina je vrlo vruća, značajan dio tla i stijena ispari i zarobi ga vatrena kugla. Radioaktivne tvari talože se na rastaljenim 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. Unutar 7-10 minuta radioaktivni oblak se diže i dostiže maksimalnu visinu, stabilizira se poprimajući karakterističan oblik gljive te se pod utjecajem zračnih struja kreće određenom brzinom i u određenom smjeru. Većina radioaktivnih padalina, koje uzrokuju ozbiljno onečišćenje područja, ispadne iz oblaka unutar 10-20 sati nakon nuklearne eksplozije.

Ispadanjem radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije dolazi do kontaminacije površine zemlje, zraka, izvora vode, materijalnih dobara i slično.

Tijekom zračnih i visinskih eksplozija, vatrena kugla ne dodiruje površinu zemlje. U zračnoj eksploziji gotovo cjelokupna masa radioaktivnih proizvoda u obliku vrlo malih čestica odlazi u stratosferu, a samo mali dio ostaje u troposferi. Radioaktivne tvari ispadaju iz troposfere u roku od 1-2 mjeseca, a iz stratosfere - 5-7 godina. Za to vrijeme radioaktivno onečišćene čestice zračne struje odnose na velike udaljenosti od mjesta eksplozije i raspoređuju se na velika područja. Stoga ne mogu stvoriti opasno radioaktivno onečišćenje područja. Opasnost može predstavljati samo radioaktivnost izazvana u tlu i objektima koji se nalaze u blizini epicentra zračne nuklearne eksplozije. Dimenzije ovih zona, u pravilu, neće prelaziti polumjere zona potpunog uništenja.

Oblik traga radioaktivnog oblaka ovisi o smjeru i brzini prosječnog vjetra. Na ravnom terenu sa stalnim smjerom vjetra radioaktivni trag ima oblik izdužene elipse. Najviše visok stupanj infekcija se opaža u područjima staze koja se nalaze u blizini središta eksplozije i na osi staze. Ovdje ispadaju veće rastopljene čestice radioaktivne prašine. Najniži stupanj kontaminacije uočen je na granicama zona kontaminacije iu područjima najudaljenijim od središta zemaljske nuklearne eksplozije.

Stupanj radioaktivne kontaminacije područja karakterizira razina zračenja određeno vrijeme nakon eksplozije i primljena doza zračenja (gama zračenje) u vremenu od početka kontaminacije do vremena potpunog raspada radioaktivnih tvari. .

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

Zona umjerene infekcije (zona A). Doza izloženosti zračenju 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 nekoliko sati.

Zona teške infekcije (zona B). Doza izloženosti zračenju pri potpunom raspadu radioaktivnih tvari kreće se od 400 do 1200 R. U zoni B rad na objektima se obustavlja do 1 dana, radnici i namještenici sklanjaju se u zaštitne objekte civilne zaštite, podrume ili dr. skloništa.

Zona opasne infekcije (zona B). Na vanjskoj granici zone izloženosti gama zračenju do potpunog raspada radioaktivnih tvari je 1200 R., na unutarnjoj granici - 4000 R. U ovoj zoni rad se zaustavlja od 1 do 3-4 dana, radnici i zaposlenici se sklanjaju u zaštitnim objektima civilne obrane.

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 se obustavlja 4 i više dana, radnici i namještenici se sklanjaju u skloništa. Nakon isteka navedenog razdoblja, razina zračenja na području objekta pada na vrijednosti koje osiguravaju sigurnu aktivnost radnika i zaposlenika u proizvodnim prostorijama.

Učinak produkata nuklearne eksplozije na ljude. Poput prodornog zračenja u području nuklearne eksplozije, opće vanjsko gama zračenje u radioaktivno onečišćenom području uzrokuje radijacijsku bolest kod ljudi i životinja. Doze zračenja koje uzrokuju bolest jednake su onima od prodornog zračenja.

Na vanjski utjecaj beta čestica kod ljudi se kožne lezije najčešće uočavaju na rukama, vratu i glavi. Postoje kožne lezije teškog (pojava čira koji ne zacjeljuju), umjerenog (mjehurići) i blagog (plava koža i svrbež) stupnja.

Unutarnja oštećenja ljudi radioaktivnim tvarima mogu nastati kada uđu u organizam, uglavnom s hranom. Sa zrakom i vodom, radioaktivne tvari će, očito, ući u tijelo u takvim količinama da neće izazvati akutno oštećenje zračenjem s gubitkom radne sposobnosti ljudi.

Apsorbirani radioaktivni produkti nuklearne eksplozije vrlo su neravnomjerno raspoređeni u tijelu. Osobito ih je puno koncentrirano u štitnjači i jetri. S tim u vezi, ovi organi su izloženi zračenju u vrlo visokim dozama, što dovodi ili do razaranja tkiva, ili do razvoja tumora (štitnjače), ili do ozbiljnog poremećaja funkcije.

Štetni čimbenici nuklearnog oružja i njihov kratak opis.

Značajke razornog učinka nuklearne eksplozije i glavni čimbenik oštećenja određuju se ne samo vrstom nuklearnog oružja, već i snagom eksplozije, vrstom eksplozije i prirodom objekta uništenja (cilja). Svi ovi čimbenici uzimaju se u obzir pri ocjeni učinkovitosti nuklearnog udara i razvoju sadržaja mjera za zaštitu trupa i postrojenja od nuklearnog oružja.

Tijekom eksplozije nuklearnog oružja oslobađa se ogromna količina energije u milijuntim djelićima sekunde, pa se u zoni nuklearnih reakcija temperatura penje do nekoliko milijuna stupnjeva, a maksimalni tlak dosežući milijarde atmosfera. Visoka temperatura i tlak uzrokuju snažan udarni val.

Uz udarni val i svjetlosno zračenje, eksplozija nuklearnog oružja popraćena je emisijom prodornog zračenja, koje se sastoji od toka neutrona i g-kvanta. Eksplozijski oblak sadrži ogromnu količinu radioaktivnih produkata - fragmenata fisije. Tijekom kretanja ovog oblaka iz njega ispadaju radioaktivni produkti, što dovodi do radioaktivne kontaminacije terena, objekata i zraka.

Neravnomjerno kretanje električni naboji u zraku, koji nastaje pod utjecajem ionizirajućeg zračenja, dovodi do stvaranja elektromagnetskog pulsa (EMP).

Štetni čimbenici nuklearne eksplozije:

1) udarni val;

2) svjetlosno zračenje;

3) prodorno zračenje;

4) radioaktivno zračenje;

5) elektromagnetski puls (EMP).

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

Udarni val je područje oštre kompresije zraka koje se širi u svim smjerovima od središta eksplozije nadzvučnom brzinom. Posjedujući veliku zalihu energije, udarni val nuklearne eksplozije sposoban je nanijeti štetu ljudima, uništiti razne strukture, oružje, vojnu opremu i druge objekte na znatnoj udaljenosti od mjesta eksplozije.

Glavni parametri udarnog vala su višak tlaka u fronti vala, vrijeme djelovanja i njegov dinamički tlak.

2) Ispod svjetlosno zračenje nuklearna eksplozija odnosi se na elektromagnetsko zračenje optičkog područja u vidljivom, ultraljubičastom i infracrvenom području spektra.

Izvor svjetlosnog zračenja je svjetlosno područje eksplozije koje se sastoji od tvari nuklearnog oružja zagrijane na visoku temperaturu, zraka i čestica tla podignutih eksplozijom iz Zemljina površina. Oblik svjetlećeg područja tijekom eksplozije zraka ima oblik lopte; tijekom eksplozija tla, blizu je polutke; pri niskim udarima zraka sferni oblik se deformira udarnim valom reflektiranim od tla. Veličina svjetlećeg područja proporcionalna je snazi ​​eksplozije.

Svjetlosno zračenje nuklearne eksplozije dijeli se samo nekoliko sekundi. Trajanje sjaja ovisi o snazi ​​nuklearne eksplozije. Što je veća snaga eksplozije, to je duži sjaj. Temperatura luminoznog područja je od 2000 do 3000 0 C. Za usporedbu navodimo da je temperatura površinskih slojeva Sunca 6000 0 C.

Glavni parametar koji karakterizira emisiju svjetlosti na razne udaljenosti iz središta nuklearne eksplozije je svjetlosni puls. Svjetlosni puls je količina svjetlosne energije koja pada na jedinicu površine okomito na smjer zračenja za cijelo vrijeme dok izvor svijetli. Svjetlosni puls se mjeri u kalorijama po 1 kvadratnom centimetru (cal / cm 2).

Svjetlosno zračenje prvenstveno utječe na otvorene dijelove tijela - ruke, lice, vrat i oči, uzrokujući opekline.

Postoje četiri stupnja opeklina:

Opeklina prvog stupnja - površinska je lezija kože, koja se izvana očituje crvenilom;

Opeklina drugog stupnja - karakterizirana stvaranjem mjehurića;

Opeklina trećeg stupnja - uzrokuje nekrozu dubokih slojeva kože;

Opeklina četvrtog stupnja - koža i potkožno tkivo, a ponekad i dublja tkiva, su pougljenjeni.

3) prodorno zračenje je tok g-zračenja i neutrona emitiranih u okoliš iz zone i oblaka nuklearne eksplozije.

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

Trajanje prodornog zračenja je samo nekoliko sekundi, ali je ipak sposobno nanijeti ozbiljne ozljede osoblju, pogotovo ako je otvoreno.

g-zrake i neutroni, šireći se u bilo kojem mediju, ioniziraju njegove atome. Kao posljedica ionizacije atoma koji čine živa tkiva dolazi do poremećaja različitih vitalnih procesa u tijelu, što dovodi do radijacijske bolesti.

Osim toga, prodorno zračenje može potamniti staklo, osvijetliti fotografske materijale osjetljive na svjetlost i oštetiti elektroničku opremu, osobito onu koja sadrži poluvodičke elemente.

Štetni učinak prodornog zračenja na ljudstvo i stanje njegove borbene sposobnosti ovisi o dozi zračenja i vremenu proteklom nakon eksplozije.

Štetni učinak prodornog zračenja karakterizira doza zračenja.

Razlikovati dozu izloženosti i apsorbiranu dozu.

Doza ekspozicije prethodno je mjerena nesistemskim jedinicama - rentgenima (R). Jedna X-zraka je takva doza X-zraka ili g-zračenja koja stvara 2,1 x 10 9 parova iona u jednom kubnom centimetru zraka. U novom sustavu SI jedinica doza izloženosti mjeri se u kulonu po kilogramu (1 R=2,58 10 -4 C/kg).

Apsorbirana doza mjeri se u radijanima (1 Rad = 0,01 J/kg = 100 erg/g apsorbirane energije u tkivu). SI jedinica apsorbirane doze je Gray (1 Gy=1 J/kg=100 Rad). Apsorbirana doza točnije određuje učinak ionizirajućeg zračenja na biološka tkiva tijela, koja imaju različit atomski sastav i gustoću.

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

1) Radijacijska bolest prvog stupnja (blaga) javlja se s ukupnom dozom zračenja od 150-250 Rad. Latentno razdoblje traje 2-3 tjedna, nakon čega se pojavljuju slabost, opća slabost, mučnina, vrtoglavica, periodična groznica. U krvi se smanjuje sadržaj bijelih krvnih stanica. Radijacijska bolest prvog stupnja je izlječiva.

2) Radijacijska bolest drugog stupnja (prosječno) javlja se s ukupnom dozom zračenja od 250-400 Rad. Skriveno razdoblje traje oko tjedan dana. Simptomi bolesti su izraženiji. Uz aktivno liječenje, oporavak se javlja za 1,5-2 mjeseca.

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

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

4) Radioaktivna kontaminacija područja , površinski sloj atmosfere, zračni prostor, voda i drugi objekti nastaju kao posljedica ispadanja radioaktivnih tvari iz oblaka nuklearne eksplozije.

Glavni izvor radioaktivne kontaminacije u nuklearnim eksplozijama su radioaktivni proizvodi. nuklearno zračenje- fragmenti nuklearne fisije urana i plutonija. Raspad fragmenata popraćen je emisijom gama zraka i beta čestica.

Značenje radioaktivnog onečišćenja kao štetnog čimbenika određeno je činjenicom da se visoke razine zračenja mogu primijetiti ne samo u području uz mjesto eksplozije, već i na udaljenosti od desetaka, pa čak i stotina kilometara od njega.

Najveća kontaminacija područja događa se tijekom zemaljskih nuklearnih eksplozija, kada su područja kontaminacije opasnim razinama zračenja višestruko veća od veličine zona zahvaćenih udarnim valom, svjetlosnim zračenjem i prodornim zračenjem.

Na terenu koji je pretrpio radioaktivnu kontaminaciju tijekom nuklearne eksplozije formiraju se dva dijela: područje eksplozije i trag oblaka. S druge strane, u području eksplozije razlikuju se strane vjetra i zavjetrine.

Prema stupnju opasnosti, kontaminirano područje duž traga oblaka eksplozije obično se dijeli u četiri zone:

1. zona A - umjerena infekcija. Doze zračenja do potpunog raspada radioaktivnih tvari na vanjskoj granici zone D ¥ =40 Rad, na unutarnjoj granici D ¥ =400 Rad. Njegova površina je 70-80% površine cijelog otiska.

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

3. zona B - opasna infekcija. Doze zračenja na njegovoj vanjskoj granici u razdoblju potpunog raspada radioaktivnih tvari D ¥ = 1200 Rad, a na unutarnjoj granici D ¥ = 4000 Rad. Ova zona zauzima otprilike 8-10% površine traga oblaka eksplozije.

4. zona G - izuzetno opasna infekcija. Doze zračenja na njezinoj vanjskoj granici u razdoblju potpunog raspada radioaktivnih tvari D ¥ = 4000 Rad, au sredini zone D ¥ = 7000 Rad.

Razine radijacije na vanjskim granicama ovih zona 1 sat nakon eksplozije su 8; 80; 240 i 800 Rad / h, a nakon 10 sati - 0,5; 5; 15 i 50 Rad/h. Tijekom vremena, razine zračenja na tlu smanjuju se približno za faktor 10 u vremenskim intervalima koji su višekratnici broja 7. Na primjer, 7 sati nakon eksplozije, brzina doze se smanjuje za faktor 10, a nakon 49 sati, faktorom 100.

5) elektromagnetski puls (AMY). Nuklearne eksplozije u atmosferi iu višim slojevima dovode do pojave snažnih elektromagnetskih polja valnih duljina od 1 do 1000 m i više.Ta polja se zbog kratkotrajnosti obično nazivaju elektromagnetski puls (EMP).

Štetno djelovanje elektromagnetskog zračenja nastaje zbog pojave napona i struja u vodičima različitih duljina koji se nalaze u zraku, zemlji, u oružju i vojnoj opremi i drugim objektima.

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

Tijekom prizemne i niskozračne eksplozije, štetni učinak EMP-a opaža se na udaljenosti od nekoliko kilometara od središta eksplozije.

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

Štetni učinak EMR-a očituje se prvenstveno u odnosu na radio-elektroničku i električnu opremu u službi, vojnu opremu i druge objekte.

Ako se nuklearne eksplozije dogode u blizini dalekovoda napajanja, komunikacija, tada se naponi inducirani u njima mogu širiti kroz žice mnogo kilometara i uzrokovati štetu opremi i osoblju koje se nalazi na sigurnoj udaljenosti od drugih štetnih čimbenika nuklearne eksplozije.

EMP je također opasan u prisutnosti čvrstih struktura (natkrivena zapovjedna mjesta, kompleksi za lansiranje projektila), koji su dizajnirani da izdrže udarni valovi prizemna nuklearna eksplozija, proizvedena na udaljenosti od nekoliko stotina metara. Jaka elektromagnetska polja mogu oštetiti električne krugove i poremetiti rad nezaštićene elektroničke i električne opreme, zahtijevajući vrijeme za oporavak.

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

Zaštita od nuklearnog oružja jedna je od najvažnijih vrsta borbene potpore. Organizira se i provodi s ciljem sprječavanja poraza postrojbi nuklearnim oružjem, očuvanja njihove borbene spremnosti i osiguranja uspješnog izvršenja dodijeljene zadaće. Ovo se postiže:

Provođenje izviđanja oružja za nuklearni napad;

Korištenje osobne zaštitne opreme, zaštitna svojstva opreme, teren, inženjerske građevine;

Vješti postupci na zaraženom području;

Provođenje kontrole izloženost zračenju, sanitarno-higijenske mjere;

Pravovremeno otklanjanje posljedica neprijateljske uporabe oružja za masovno uništenje;

Glavne metode zaštite od nuklearnog oružja:

Istraživanje i uništavanje lanseri s nuklearnim bojevim glavama;

Radijacijsko izviđanje područja eksplozije nuklearnog oružja;

Upozoravanje trupa na opasnost od neprijateljskog nuklearnog napada;

Raspršivanje i kamuflaža trupa;

Inženjerska oprema za područja raspoređivanja trupa;

Otklanjanje posljedica uporabe nuklearnog oružja.