Jedrsko orožje ima pet glavnih škodljivih dejavnikov. Porazdelitev energije med njimi je odvisna od vrste in pogojev eksplozije. Tudi vpliv teh dejavnikov je različen po obliki in trajanju (kontaminacija območja ima najdaljši vpliv).

Udarni val. Udarni val je območje močnega stiskanja medija, ki se v obliki sferične plasti širi od mesta eksplozije z nadzvočno hitrostjo. Udarni valovi so razvrščeni glede na medij širjenja. Udarni val v zraku nastane zaradi prenosa stiskanja in raztezanja plasti zraka. Z večanjem oddaljenosti od mesta eksplozije valovanje oslabi in se spremeni v navadnega akustičnega. Ko gre val skozi določeno točko v prostoru, povzroči spremembe tlaka, za katere je značilna prisotnost dveh faz: stiskanja in širjenja. Obdobje stiskanja se začne takoj in traja razmeroma kratek čas v primerjavi z obdobjem raztezanja. Za destruktivni učinek udarnega vala je značilen presežni tlak na njegovi sprednji strani (sprednja meja), hitrostni tlak in trajanje faze stiskanja. Udarni val v vodi se razlikuje od zračnega valovanja po svojih značilnostih (višji nadtlak in krajši čas izpostavljenosti). Udarni val v tleh, ko se oddalji od mesta eksplozije, postane podoben potresnemu valu. Izpostavljenost ljudi in živali udarnim valovom lahko povzroči neposredne ali posredne poškodbe. Zanj so značilne lahke, zmerne, hude in izredno hude poškodbe in poškodbe. Mehanski učinek udarnega vala se ocenjuje po stopnji uničenja, ki ga povzroči delovanje vala (ločimo šibko, srednje, močno in popolno uničenje). Energetska, industrijska in komunalna oprema zaradi udarca udarnega vala lahko povzroči škodo, ocenjeno tudi po resnosti (šibka, srednja in močna).

Izpostavljenost udarnemu valu lahko povzroči tudi škodo Vozilo, vodovodi, gozdovi. Običajno je škoda, ki jo povzroči udarni val, zelo velika; uporablja se tako za zdravje ljudi kot za različne strukture, opremo itd.

Svetlobno sevanje. Gre za kombinacijo vidnega spektra ter infrardečih in ultravijoličnih žarkov. Za žareče območje jedrske eksplozije je značilna zelo visoka temperatura. Za škodljiv učinek je značilna moč svetlobnega impulza. Izpostavljenost sevanju pri ljudeh povzroči neposredne ali posredne opekline, razdeljene po resnosti, začasno slepoto in opekline mrežnice. Oblačila ščitijo pred opeklinami, zato se pogosto pojavijo na odprtih delih telesa. Veliko nevarnost predstavljajo tudi požari na objektih Narodno gospodarstvo, v gozdovih, ki je posledica kombiniranih učinkov svetlobnega sevanja in udarnih valov. Drug dejavnik pri vplivu svetlobnega sevanja je toplotni učinek na materiale. Njegovo naravo določajo številne značilnosti sevanja in samega predmeta.

Prodorno sevanje. To je sevanje gama in oddani tok nevtronov okolju. Njegov čas izpostavljenosti ne presega 10-15 s. Glavne značilnosti sevanja so tok in gostota toka delcev, doza in hitrost doze sevanja. Resnost poškodbe zaradi sevanja je v glavnem odvisna od absorbirane doze. Ko se ionizirajoče sevanje širi skozi medij, spremeni njegovo fizično strukturo in ionizira atome snovi. Ko so ljudje izpostavljeni prodornemu sevanju, lahko pride do različnih stopenj radiacijske bolezni (najtežje oblike so običajno usodne). Poškodbe zaradi sevanja lahko povzročijo tudi materiali (spremembe v njihovi strukturi so lahko nepopravljive). Materiali z zaščitnimi lastnostmi se aktivno uporabljajo pri gradnji zaščitnih konstrukcij.

Elektromagnetni impulz. Niz kratkotrajnih električnih in magnetnih polj, ki so posledica interakcije sevanja gama in nevtronov z atomi in molekulami medija. Impulz nima neposrednega učinka na človeka, predmeti, na katere vpliva, so vsa telesa, ki prevajajo električni tok: komunikacijske linije, daljnovodi, kovinske konstrukcije itd. Posledica izpostavljenosti impulzu je lahko okvara različnih naprav in struktur, ki prevajajo tok, ter škoda zdravju ljudi, ki delajo z nezaščiteno opremo. Posebej nevaren je vpliv elektromagnetnih impulzov na opremo, ki ni opremljena s posebno zaščito. Zaščita lahko vključuje različne "dodatke" za žične in kabelske sisteme, elektromagnetno zaščito itd.

Radioaktivna kontaminacija območja. nastane kot posledica izpada radioaktivnih snovi iz oblaka jedrske eksplozije. To je škodljivi dejavnik, ki ima najdaljši učinek (več deset let), saj deluje na velikem območju. Sevanje radioaktivnih snovi, ki izpadajo, je sestavljeno iz žarkov alfa, beta in gama. Najbolj nevarni so žarki beta in gama. Jedrska eksplozija ustvari oblak, ki ga lahko nosi veter. Izpad radioaktivnih snovi se pojavi v 10-20 urah po eksploziji. Obseg in stopnja kontaminacije sta odvisna od značilnosti eksplozije, površine in vremenskih razmer. Območje radioaktivnih sledi ima praviloma obliko elipse, obseg kontaminacije pa se zmanjšuje z oddaljenostjo od konca elipse, kjer je prišlo do eksplozije. Odvisno od stopnje okužbe in možne posledice Zunanje obsevanje loči območja zmerne, hude, nevarne in izjemno nevarne kontaminacije. Škodljive učinke povzročajo predvsem delci beta in sevanje gama. Še posebej nevarno je zaužitje radioaktivnih snovi v telo. Glavni način zaščite prebivalstva je izolacija pred zunanjim sevanjem in preprečevanje vnosa radioaktivnih snovi v telo.

Priporočljivo je zavetje ljudi v zakloniščih in protisevalnih zakloniščih ter v zgradbah, katerih konstrukcija oslabi učinek sevanja gama. Uporablja se tudi osebna zaščitna oprema.

jedrska eksplozija radioaktivna kontaminacija

Jedrsko orožje - vrsta orožja množično uničenje eksplozivno delovanje, ki temelji na uporabi intranuklearne energije. Jedrsko orožje, eno najbolj uničujočih sredstev bojevanja, je med glavnimi vrstami orožja za množično uničevanje. Vključuje različno jedrsko orožje (bojne glave raket in torpedov, letala in globinske bombe, topniške granate in rudniki, opremljeni z jedrsko energijo polnilniki), sredstva za njihov nadzor in sredstva za njihovo dostavo do cilja (projektili, letalstvo, topništvo). Smrtonosni učinek jedrska orožja temelji na energiji, ki se sprosti med jedrskimi eksplozijami.

Jedrske eksplozije običajno delimo na zračne, zemeljske (površinske) in podzemne (podvodne).. Točko, kjer je prišlo do eksplozije, imenujemo središče, njeno projekcijo na površino zemlje (vodo) pa epicenter jedrske eksplozije.

Po zraku imenujemo eksplozija, katere svetlobni oblak se ne dotika površine zemlje (vode). Odvisno od moči streliva se lahko nahaja na nadmorski višini od nekaj sto metrov do nekaj kilometrov. Med jedrsko eksplozijo v zraku praktično ni radioaktivne kontaminacije območja (slika 17).

Tla (površina) jedrska eksplozija se izvede na površini zemlje (voda) ali na taki višini, ko se svetlobno območje eksplozije dotakne površine zemlje (vode) in ima obliko poloble. Njegov polmer poškodbe je približno 20% manjši od zraka.

Značilnost zemeljske (površinske) jedrske eksplozije- huda radioaktivna kontaminacija območja na območju eksplozije in vzdolž sledi gibanja radioaktivnega oblaka (slika 18).

Pod zemljo (pod vodo) imenujemo eksplozija, ki nastane pod zemljo (pod vodo). Glavni škodljiv dejavnik podzemne eksplozije je kompresijski val, ki se širi v zemlji ali vodi (sl. 19, 20).

Jedrska eksplozija ki ga spremlja močan blisk in oster, oglušujoč zvok, ki spominja na udarce groma. Pri zračni eksploziji po blisku nastane ognjena krogla (v primeru zemeljske eksplozije polobla), ki se hitro poveča, dvigne, ohladi in spremeni v vrtinčast oblak v obliki gobe.

Škodljivi dejavniki jedrske eksplozije so udarni val, svetlobno sevanje, prodorno sevanje, radioaktivna kontaminacija in elektromagnetni impulz.

Udarni val - eden glavnih škodljivih dejavnikov jedrske eksplozije, saj je večina uničenja in poškodb struktur, zgradb, pa tudi poškodb ljudi posledica njenega vpliva.

Odvisno od narave uničenja na izvoru jedrske škode ločimo štiri cone: popolno, močno, srednje in šibko uničenje.

Osnovno način zaščite pred udarnim valom je uporaba zaklonišč (zaklonišč).

Svetlobno sevanje je tok sevalne energije, vključno z ultravijoličnimi, vidnimi in infrardečimi žarki. Njegov vir je svetlobno območje, ki ga tvorijo vroči produkti eksplozije in vroč zrak.

Svetlobno sevanje razširi skoraj v trenutku in traja, odvisno od moči jedrske eksplozije, do 20 s. Lahko povzroči opekline kože, poškodbe (trajne ali začasne) vida ljudi ter požar vnetljivih materialov in predmetov.

Zaščita pred svetlobnim sevanjem je lahko razne predmete, ustvarjanje sence. Svetlobno sevanje ne prodre skozi neprozorne materiale, zato vsaka pregrada, ki lahko ustvari senco, ščiti pred neposrednim delovanjem svetlobnega sevanja in ščiti pred opeklinami. Najboljši rezultati so doseženi pri uporabi zaklonišč in zaklonišč, ki hkrati ščitijo pred drugimi škodljivimi dejavniki jedrske eksplozije.

Pod vplivom svetlobnega sevanja in udarnega vala v viru jedrske škode pride do požarov, zgorevanja in tlenja v ruševinah. Skupek požarov, ki nastanejo v viru jedrske škode, običajno imenujemo množični požari. Požari v izvoru jedrske škode trajajo dlje časa, zato lahko povzročijo veliko število uničenje in povzroči večjo škodo kot udarni val.

Svetlobno sevanje je bistveno oslabljeno v prašnem (zadimljenem) zraku, megli, dežju in sneženju.

Prodorno sevanje - To je ionizirajoče sevanje v obliki toka žarkov gama in nevtronov. Njegov vir so jedrske reakcije, ki potekajo v strelivu v času eksplozije, in radioaktivni razpad fisijskih drobcev (produktov) v eksplozijskem oblaku.

Trajanje delovanja prodornega sevanja na zemeljske predmete je 15-25 s. Določeno je s časom, ko se eksplozijski oblak dvigne na takšno višino (2-3 km), pri kateri nevtronsko sevanje gama, ki ga absorbira zrak, praktično ne doseže zemeljske površine.

Prehod skozi živo tkivo, gama sevanje in nevtroni ionizirajo molekule, ki sestavljajo žive celice, motijo ​​metabolizem in vitalne funkcije organov, kar vodi do radiacijske bolezni.

Zaradi prehajanja sevanja skozi okoljske materiale se njegova intenzivnost zmanjša. Na primer, intenzivnost gama žarkov se zmanjša za 2-krat v jeklu z debelino 2,8 cm, betonu - 10 cm, zemlji - 14 cm, lesu - 30 cm (slika 21).

Jedrsko onesnaženje. Njegov glavni vir so produkti jedrske cepitve in radioaktivni izotopi, ki nastane kot posledica vpliva nevtronov na materiale, iz katerih je izdelano jedrsko orožje, in na nekatere elemente, ki sestavljajo tla na območju eksplozije.

Pri zemeljski jedrski eksploziji se žareče območje dotakne tal. Mase izhlapevajoče prsti se vlečejo v notranjost in se dvigajo navzgor. Ko se ohlajajo, produkt cepitve in hlapi zemlje kondenzirajo. Nastane radioaktivni oblak. Dvigne se na višino več kilometrov, nato pa se premika s hitrostjo 25-100 km/h. zračne mase v smeri, v katero piha veter. Radioaktivni delci, ki padejo iz oblaka na tla, tvorijo območje radioaktivne kontaminacije (sled), katerega dolžina lahko doseže več sto kilometrov. V tem primeru se okužijo območje, zgradbe, strukture, pridelki, rezervoarji itd., Pa tudi zrak. Kontaminacija terena in predmetov na poti radioaktivnega oblaka poteka neenakomerno. Obstajajo območja zmernega (A), močnega (B), nevarnega (C) in izjemno nevarnega (D) onesnaženja.

Zmerno onesnaženo območje (območje A)- najprej z zunaj del sledi. Njegova površina predstavlja 70-80% celotnega odtisa. Zunanja meja območja močnega onesnaženja (območje B, približno 10 % površine proge) je kombinirana z notranjo mejo območja A. Zunanja meja cone nevarnega onesnaženja (cona B, 8-10 % površine proge) sovpada z notranjo mejo območja B. Območje izredno nevarnega onesnaženja (cona D) zavzema približno 2-3 % površine proge in se nahaja v coni B (slika 22).

Radioaktivne snovi predstavljajo največjo nevarnost v prvih urah po usedanju, saj je v tem obdobju njihova aktivnost največja.

Elektromagnetni impulz je kratkotrajno elektromagnetno polje, ki nastane med eksplozijo jedrskega orožja kot posledica interakcije žarkov gama in oddanih nevtronov z atomi okolja. Posledica njegovega vpliva je lahko okvara posameznih elementov radioelektronske in električne opreme. Ljudje se lahko poškodujejo le, če pridejo v stik z žičnimi napeljavami v času eksplozije.

Vprašanja in naloge

1. Opredeli in označi jedrsko orožje.

2. Poimenujte vrste jedrskih eksplozij in jih na kratko opišite.

3. Kaj imenujemo epicenter jedrske eksplozije?

4. Seznam škodljivi dejavniki jedrsko eksplozijo in jih opišite.

5. Opišite območja radioaktivne kontaminacije. Na katerem območju so radioaktivne snovi najmanj nevarne?

Naloga 25

Izpostavljenost kateremu škodljivemu dejavniku jedrske eksplozije lahko povzroči opekline kože, poškodbe oči in požar? Med danimi možnostmi izberite pravilen odgovor:

a) izpostavljenost svetlobnemu sevanju;
b) izpostavljenost prodornemu sevanju;
c) izpostavljenost elektromagnetnemu impulzu.

Naloga 26

Kaj določa čas delovanja prodornega sevanja na zemeljske predmete? Med danimi možnostmi izberite pravilen odgovor:

a) vrsto jedrske eksplozije;
b) moč jedrskega naboja;
c) delovanje elektromagnetnega polja, ki nastane zaradi eksplozije jedrskega orožja;
d) čas, ko se eksplozijski oblak dvigne do višine, pri kateri nevtronsko sevanje gama praktično ne doseže zemeljske površine;
e) čas širjenja svetlobnega območja, ki se pojavi med jedrsko eksplozijo, ki ga tvorijo vroči produkti eksplozije in vroč zrak.

Uvod

1. Zaporedje dogodkov med jedrsko eksplozijo

2. Udarni val

3. Svetlobno sevanje

4. Prodorno sevanje

5. Radioaktivna kontaminacija

6. Elektromagnetni impulz

Zaključek

Sprostitev ogromne količine energije, ki nastane med verižno cepitveno reakcijo, vodi do hitrega segrevanja snovi eksplozivne naprave na temperature reda 10 7 K. Pri takih temperaturah je snov intenzivno sevajoča ionizirana plazma. Na tej stopnji se približno 80 % energije eksplozije sprosti v obliki energije elektromagnetnega sevanja. Največja energija tega sevanja, imenovana primarna, pade v rentgensko območje spektra. Nadaljnji potek dogodkov med jedrsko eksplozijo določa predvsem narava interakcije primarnega toplotnega sevanja z okoljem, ki obdaja epicenter eksplozije, pa tudi lastnosti tega okolja.

Če se eksplozija izvede na nizki nadmorski višini v atmosferi, se primarno sevanje eksplozije absorbira v zrak na razdaljah reda nekaj metrov. Absorpcija rentgenskih žarkov povzroči nastanek eksplozijskega oblaka, za katerega so značilne zelo visoke temperature. V prvi fazi se ta oblak poveča zaradi radiacijskega prenosa energije iz vroče notranjosti oblaka v njegovo hladno okolico. Temperatura plina v oblaku je po vsej prostornini približno konstantna in z naraščanjem pada. V trenutku, ko temperatura oblaka pade na približno 300 tisoč stopinj, se hitrost fronte oblaka zmanjša na vrednosti, primerljive s hitrostjo zvoka. V tem trenutku nastane udarni val, katerega sprednji del se "odlomi" od meje eksplozijskega oblaka. Pri eksploziji z močjo 20 kt se ta dogodek zgodi približno 0,1 m/s po eksploziji. Polmer eksplozijskega oblaka je v tem trenutku okoli 12 metrov.

Intenzivnost toplotnega sevanja eksplozijskega oblaka je v celoti določena z navidezno temperaturo njegove površine. Zrak, segret zaradi prehoda udarnega vala, nekaj časa zakrije eksplozijski oblak in absorbira sevanje, ki ga oddaja, tako da temperatura vidne površine eksplozijskega oblaka ustreza temperaturi zraka za oblakom. fronta udarnega vala, ki pada, ko se velikost fronte povečuje. Približno 10 milisekund po začetku eksplozije temperatura v sprednji strani pade na 3000 °C in ponovno postane prozorna za sevanje eksplozijskega oblaka. Temperatura vidne površine eksplozijskega oblaka začne ponovno naraščati in približno 0,1 sekunde po začetku eksplozije doseže približno 8000 °C (pri eksploziji z močjo 20 kt). V tem trenutku je moč sevanja eksplozijskega oblaka največja. Po tem se temperatura vidne površine oblaka in s tem energija, ki jo oddaja, hitro zniža. Posledično se večina energije sevanja odda v manj kot eni sekundi.

Nastanek impulza toplotnega sevanja in nastanek udarnega vala se pojavi v najzgodnejših fazah obstoja eksplozijskega oblaka. Ker oblak vsebuje večino radioaktivnih snovi, ki nastanejo med eksplozijo, njegov nadaljnji razvoj določa nastanek sledi radioaktivnih padavin. Ko se eksplozijski oblak toliko ohladi, da ne seva več v vidnem delu spektra, se zaradi toplotne ekspanzije nadaljuje proces povečevanja njegove velikosti in se začne dvigovati navzgor. Ko se oblak dvigne, s seboj odnese precejšnjo maso zraka in zemlje. V nekaj minutah oblak doseže višino nekaj kilometrov in lahko doseže stratosfero. Hitrost radioaktivnih padavin je odvisna od velikosti trdnih delcev, na katerih kondenzirajo. Če med nastankom eksplozijski oblak doseže površje, bo količina prsti, ki jo bo prinesel dvig oblaka, precej velika in radioaktivne snovi se bodo usedle predvsem na površini delcev zemlje, katerih velikost lahko doseže več milimetrov. Takšni delci padejo na površje v relativno bližino epicentra eksplozije, njihova radioaktivnost pa se med padavinami praktično ne zmanjša.

Če se eksplozijski oblak ne dotakne površine, se radioaktivne snovi, ki jih vsebuje, kondenzirajo v veliko manjše delce z značilno velikostjo 0,01-20 mikronov. Ker lahko takšni delci v zgornjih plasteh atmosfere obstajajo precej dolgo, so razpršeni na zelo velikem območju in v času, ki preteče, preden padejo na površje, uspejo izgubiti pomemben del svoje radioaktivnosti. V tem primeru se radioaktivna sled praktično ne opazi. Najmanjša višina, na kateri eksplozija ne povzroči nastanka radioaktivne sledi, je odvisna od moči eksplozije in je približno 200 metrov za eksplozijo z močjo 20 kt in približno 1 km za eksplozijo z močjo 1. Mt.

Glavni škodljivi dejavniki - udarni val in svetlobno sevanje - so podobni škodljivim dejavnikom tradicionalnih eksplozivov, vendar veliko močnejši.

Udarni val, ki nastane v zgodnjih fazah obstoja eksplozijskega oblaka, je eden glavnih škodljivih dejavnikov atmosferske jedrske eksplozije. Glavni značilnosti udarnega vala sta vršni nadtlak in dinamični tlak na sprednji strani vala. Sposobnost predmetov, da prenesejo udar udarnega vala, je odvisna od številnih dejavnikov, kot so prisotnost nosilnih elementov, konstrukcijski material in orientacija glede na sprednjo stran. Nadtlak 1 atm (15 psi), ki se pojavi 2,5 km od zemeljske eksplozije 1 Mt, bi lahko uničil večnadstropno armiranobetonsko zgradbo. Polmer območja, v katerem nastane podoben tlak med eksplozijo 1 Mt, je približno 200 metrov.

Vklopljeno začetnih fazah obstoj udarnega vala, njegova fronta je krogla s središčem v točki eksplozije. Ko fronta doseže površino, nastane odbit val. Ker se odbiti val širi v mediju, skozi katerega je šel neposredni val, se izkaže, da je njegova hitrost širjenja nekoliko večja. Posledično se na določeni razdalji od epicentra dva vala združita blizu površine in tvorita fronto, za katero je značilen približno dvakratni nadtlak.

Tako pri eksploziji jedrskega orožja z močjo 20 kiloton udarni val v 2 sekundah prepotuje 1000 m, v 5 sekundah 2000 m in v 8 sekundah 3000 m.Sprednjo mejo vala imenujemo fronta udarnega vala. Stopnja poškodbe udarca je odvisna od moči in položaja predmetov na njem. Škodljiv učinek ogljikovodikov je označen z velikostjo nadtlaka.

Ker je pri eksploziji dane moči razdalja, na kateri se oblikuje taka fronta, odvisna od višine eksplozije, je mogoče višino eksplozije prilagoditi tako, da dobimo največje vrednosti prekomerni tlak na določenem območju. Če je namen eksplozije uničenje utrjenih vojaških objektov, je optimalna višina eksplozije zelo nizka, kar neizogibno povzroči nastanek znatne količine radioaktivnih padavin.

Svetlobno sevanje je tok sevalne energije, vključno z ultravijoličnim, vidnim in infrardečim področjem spektra. Vir svetlobnega sevanja je svetlobno območje eksplozije - segreti na visoke temperature in izhlapeli deli streliva, okoliška tla in zrak. Pri zračni eksploziji je svetlobno območje krogla, pri zemeljski eksploziji pa polobla.

Najvišja površinska temperatura svetlobnega območja je običajno 5700-7700 °C. Ko temperatura pade na 1700°C, sij preneha. Svetlobni impulz traja od frakcij sekunde do nekaj deset sekund, odvisno od moči in pogojev eksplozije. Trajanje žarenja v sekundah je približno enako tretjemu korenu moči eksplozije v kilotonah. V tem primeru lahko jakost sevanja preseže 1000 W/cm² (za primerjavo, maksimalna jakost sončne svetlobe je 0,14 W/cm²).

Posledica svetlobnega sevanja je lahko vžig in zgorevanje predmetov, taljenje, zoglenitev in visoke temperaturne napetosti v materialih.

Pri izpostavljenosti človeka svetlobnemu sevanju pride do poškodb oči in opeklin odprtih delov telesa ter začasne slepote, lahko pa tudi do poškodb delov telesa, zaščitenih z obleko.

Opekline nastanejo zaradi direktne izpostavljenosti svetlobnemu sevanju na izpostavljeni koži (primarne opekline), pa tudi zaradi gorečih oblačil v požaru (sekundarne opekline). Glede na resnost poškodbe so opekline razdeljene na štiri stopnje: prva - rdečina, oteklina in bolečina kože; drugi je nastanek mehurčkov; tretji - nekroza kože in tkiv; četrti - zoglenitev kože.

Opekline fundusa (če gledamo neposredno na eksplozijo) so možne na razdaljah, ki presegajo radije območij opeklin kože. Začasna slepota se običajno pojavi ponoči in v mraku in ni odvisna od smeri pogleda v trenutku eksplozije in bo razširjena. Podnevi se pojavi samo ob pogledu na eksplozijo. Začasna slepota mine hitro, ne pušča posledic in zdravniška pomoč običajno ni potrebna.

Drug škodljiv dejavnik jedrskega orožja je prodorno sevanje, ki je tok visokoenergijskih nevtronov in gama žarkov, ki nastanejo neposredno med eksplozijo in kot posledica razpada fisijskih produktov. Poleg nevtronov in žarkov gama jedrske reakcije proizvajajo tudi delce alfa in beta, katerih vpliv lahko zanemarimo, ker se zelo učinkovito zadržujejo na razdaljah reda nekaj metrov. Nevtroni in žarki gama se sproščajo še precej dolgo po eksploziji, kar vpliva na razmere sevanja. Dejansko prodorno sevanje običajno vključuje nevtrone in kvante gama, ki se pojavijo v prvi minuti po eksploziji. Ta definicija je posledica dejstva, da se eksplozijski oblak v času približno ene minute uspe dvigniti do višine, ki je dovolj, da tok sevanja na površini postane praktično neviden.

Intenzivnost pretoka prodornega sevanja in razdalja, na kateri lahko njegovo delovanje povzroči znatno škodo, je odvisno od moči eksplozivne naprave in njene zasnove. Odmerek sevanja, prejet na razdalji približno 3 km od epicentra termonuklearne eksplozije z močjo 1 Mt, zadostuje za resne biološke spremembe v človeškem telesu. Jedrska eksplozivna naprava je lahko posebej zasnovana tako, da poveča škodo, ki jo povzroči prodorno sevanje, v primerjavi s škodo, ki jo povzročijo drugi škodljivi dejavniki (tako imenovano nevtronsko orožje).

Procesi, ki se zgodijo med eksplozijo na veliki nadmorski višini, kjer je gostota zraka nizka, se nekoliko razlikujejo od tistih, ki se pojavijo med eksplozijo na nizki nadmorski višini. Prvič, zaradi nizke gostote zraka pride do absorpcije primarnega toplotnega sevanja na veliko večjih razdaljah in velikost eksplozijskega oblaka lahko doseže več deset kilometrov. Procesi interakcije ioniziranih delcev oblaka z zemeljskim magnetnim poljem začnejo pomembno vplivati ​​na proces nastajanja eksplozijskega oblaka. Ionizirani delci, ki nastanejo med eksplozijo, prav tako opazno vplivajo na stanje ionosfere, saj otežujejo, včasih celo onemogočajo širjenje radijskih valov (ta učinek se lahko uporabi za zaslepitev radarskih postaj).

Poškodba osebe zaradi prodornega sevanja je določena s skupno dozo, ki jo telo prejme, naravo izpostavljenosti in njenim trajanjem. Glede na trajanje obsevanja so sprejeti naslednji skupni odmerki sevanja gama, ki ne vodijo do zmanjšanja bojne učinkovitosti osebja: enkratno obsevanje (impulzno ali v prvih 4 dneh) -50 rad; ponavljajoče se obsevanje (kontinuirano ali periodično) v prvih 30 dneh. - 100 rad, za 3 mesece. - 200 rad, v 1 letu - 300 rad.

Radioaktivna kontaminacija je posledica velike količine radioaktivnih snovi, ki padejo iz oblaka, dvignjenega v zrak. Trije glavni viri radioaktivnih snovi v območju eksplozije so cepitveni produkti jedrskega goriva, nezreagirani del jedrskega naboja in radioaktivni izotopi, ki nastanejo v zemlji in drugih materialih pod vplivom nevtronov (inducirana aktivnost).

Ko se produkti eksplozije usedajo na površino zemlje v smeri gibanja oblaka, ustvarijo radioaktivno območje, imenovano radioaktivna sled. Gostota kontaminacije na območju eksplozije in vzdolž sledi gibanja radioaktivnega oblaka se zmanjšuje z oddaljenostjo od središča eksplozije. Oblika sledi je lahko zelo raznolika, odvisno od okoliških pogojev.

Radioaktivni produkti eksplozije oddajajo tri vrste sevanja: alfa, beta in gama. Čas njihovega vpliva na okolje je zelo dolg.

Sčasoma se aktivnost cepitvenih drobcev hitro zmanjša, zlasti v prvih urah po eksploziji. Na primer, skupna aktivnost fisijskih drobcev pri eksploziji jedrskega orožja z močjo 20 kT po enem dnevu bo večtisočkrat manjša od ene minute po eksploziji. Ko jedrsko orožje eksplodira, del snovi naboja ne pride do cepitve, ampak izpade v svoji običajni obliki; njegov razpad spremlja nastanek alfa delcev.

Inducirano radioaktivnost povzročajo radioaktivni izotopi, ki nastanejo v tleh kot posledica obsevanja z nevtroni, ki jih v trenutku eksplozije oddajajo jedra atomov kemičnih elementov, ki sestavljajo tla. Nastali izotopi so praviloma beta-aktivni, razpad mnogih od njih pa spremlja sevanje gama. Razpolovne dobe večine nastalih radioaktivnih izotopov so relativno kratke – od ene minute do ene ure. V zvezi s tem lahko inducirana aktivnost predstavlja nevarnost le v prvih urah po eksploziji in le na območju blizu njenega epicentra.

Poškodbe ljudi in živali zaradi radiacijske kontaminacije lahko povzroči zunanje in notranje obsevanje. Hude primere lahko spremlja radiacijska bolezen in smrt.

Poškodbe zaradi notranjega obsevanja nastanejo kot posledica vnosa radioaktivnih snovi v telo skozi dihala in prebavila. V tem primeru pride radioaktivno sevanje v neposreden stik z notranjimi organi in lahko povzroči hudo radiacijsko bolezen; narava bolezni bo odvisna od količine radioaktivnih snovi, ki vstopajo v telo. Radioaktivne snovi nimajo škodljivih učinkov na orožje, vojaško opremo in inženirske objekte.

Namestitev na bojna enota Jedrski naboj kobaltne lupine povzroči kontaminacijo ozemlja z nevarnim izotopom 60 ° C (hipotetična umazana bomba).

Med jedrsko eksplozijo se kot posledica močnih tokov v zraku, ioniziranega s sevanjem in svetlobnim sevanjem, pojavi močno izmenično elektromagnetno polje, t.i. elektromagnetni impulz(AMY). Čeprav nima vpliva na ljudi, izpostavljenost EMR poškoduje elektronsko opremo, električne naprave in daljnovode. Poleg tega veliko število ionov, ki nastanejo po eksploziji, moti širjenje radijskih valov in delovanje radarskih postaj. Ta učinek se lahko uporabi za zaslepitev sistema za opozarjanje na izstrelke.

Moč EMP se razlikuje glede na višino eksplozije: v območju pod 4 km je razmeroma šibka, močnejša pri eksploziji 4-30 km in še posebej močna pri eksplozijski višini nad 30 km).

Pojav EMR se pojavi na naslednji način:

1. Prodorno sevanje, ki izhaja iz središča eksplozije, prehaja skozi razširjene prevodne predmete.

2. Gama kvanti se razpršijo s prostimi elektroni, kar vodi do pojava hitro spreminjajočega se tokovnega impulza v prevodnikih.

3. Polje, ki ga povzroči tokovni impulz, se oddaja v okoliški prostor in se širi s svetlobno hitrostjo ter se sčasoma popači in zbledi.

Iz očitnih razlogov elektromagnetni impulz (EMP) ne vpliva na ljudi, poškoduje pa elektronsko opremo.

EMR vpliva predvsem na radioelektronsko in električno opremo, ki se nahaja na vojaška oprema in druge predmete. Pod vplivom EMR se v določeni opremi inducirajo električni tokovi in ​​napetosti, ki lahko povzročijo razpad izolacije, poškodbe transformatorjev, izgorevanje iskrišč, poškodbe polprevodniških naprav, izgorevanje talilnih vložkov in drugih elementov radiotehničnih naprav.

Komunikacijski, signalni in nadzorni vodi so najbolj dovzetni za EMR. Ko je velikost EMR nezadostna za poškodbe naprav ali posameznih delov, se lahko sproži zaščitna oprema (talilni vložki, odvodniki strele) in vodi lahko pride do okvare.

Če pride do jedrske eksplozije v bližini daljnovodov, komunikacij, velika dolžina, potem se napetosti, inducirane v njih, lahko razširijo po žicah na več kilometrov in povzročijo poškodbe opreme in poškodbe osebja, ki se nahaja na varni razdalji glede na druge škodljive dejavnike jedrske eksplozije.

Za učinkovito zaščito pred škodljivimi dejavniki jedrske eksplozije je treba jasno poznati njihove parametre, načine vplivanja na osebo in metode zaščite.

Zavetje osebja za hribe in nasipe, v grapah, izkopih in mladih gozdovih, uporaba utrdb, tankov, bojnih vozil pehote, oklepnih transporterjev in drugih bojnih vozil zmanjša stopnjo njihove poškodbe zaradi udarnega vala. Tako udarni val zadene osebje v odprtih jarkih na razdaljah, ki so 1,5-krat manjše od tistih, ki so odprto na tleh. Orožje, oprema in drugi materiali se lahko zaradi udarca udarnega vala poškodujejo ali popolnoma uničijo. Zato je za njihovo zaščito potrebno uporabiti naravne neravne terene (hribi, gube itd.) In zavetje.

Za zaščito pred vplivi svetlobnega sevanja lahko služi poljubna neprozorna pregrada. V primeru megle, meglice, močnega prahu in/ali dima se zmanjša tudi vpliv svetlobnega sevanja. Da bi zaščitili oči pred svetlobnim sevanjem, naj bo osebje, če je mogoče, v vozilih z zaprtimi loputami in platnenimi strehami; potrebna je uporaba utrdb in zaščitnih lastnosti terena.

Prodorno sevanje ni glavni škodljiv dejavnik pri jedrski eksploziji; celo z običajnimi sredstvi Kombinirano orožje RKhBZ. Najbolj zaščiteni objekti so zgradbe z armiranobetonskimi tlemi do 30 cm, podzemna zaklonišča z globino 2 metra (na primer klet ali katero koli zavetje razreda 3-4 in višje) in oklepna (tudi rahlo oklepna) oprema.

Glavni način zaščite prebivalstva pred radioaktivnim onesnaženjem je treba šteti za izolacijo ljudi pred zunanjo izpostavljenostjo radioaktivnemu sevanju, pa tudi za odpravo pogojev, pod katerimi lahko radioaktivne snovi vstopijo v človeško telo skupaj z zrakom in hrano.

Bibliografija

1. Arustamov E.A. Življenjska varnost.- M.: Založba. Hiša "Dashkov in K 0", 2006.

2. Atamanyuk V.G., Shirshev L.G. Akimov N.I. Civilna zaščita. – M., 2000.

3. Feat P.N. Jedrska enciklopedija. /ur. A.A. Yaroshinskaya. - M.: Dobrodelna fundacija Yaroshinskaya, 2006.

4. Ruska enciklopedija o varstvu dela: 3 zvezki - 2. izdaja, revidirana. in dodatno - M.: Založba NC ENAS, 2007.

5. Značilnosti jedrskih eksplozij in njihovi škodljivi dejavniki. Vojaška enciklopedija //http://militarr.ru/?cat=1&paged=2, 2009.

6. Enciklopedija "Okoli sveta", 2007.

Feat P.N. Jedrska enciklopedija. /ur. A.A. Yaroshinskaya. - M.: Dobrodelna fundacija Yaroshinskaya, 2006.

Značilnosti jedrskih eksplozij in njihovi škodljivi dejavniki. Vojaška enciklopedija //http://militarr.ru/?cat=1&paged=2, 2009.

Ruska enciklopedija o varstvu dela: V 3 zvezkih - 2. izdaja, revidirana. in dodatno - M. Založba NC ENAS, 2007.

Enciklopedija "Okoli sveta", 2007.

Škodljivi dejavniki jedrskega orožja vključujejo:

udarni val;

svetlobno sevanje;

prodorno sevanje;

radioaktivna kontaminacija;

elektromagnetni impulz.

Pri eksploziji v atmosferi se približno 50 % energije eksplozije porabi za nastanek udarnega vala, 30-40 % za svetlobno sevanje, do 5 % za prodorno sevanje in elektromagnetni impulz ter do 15 % za radioaktivno sevanje. kontaminacija. Učinek škodljivih dejavnikov jedrske eksplozije na ljudi in elemente predmetov se ne pojavi hkrati in se razlikuje po trajanju vpliva, naravi in ​​obsegu.

Udarni val. Udarni val je območje ostrega stiskanja medija, ki se širi v obliki sferične plasti v vse smeri od mesta eksplozije z nadzvočno hitrostjo. Glede na medij širjenja ločimo udarni val v zraku, vodi ali zemlji.

Udarni val v zraku nastane zaradi ogromne energije, ki se sprošča v reakcijskem območju, kjer je temperatura izjemno visoka, tlak pa dosega milijarde atmosfer (do 105 milijard Pa). Vroči hlapi in plini, ki se poskušajo razširiti, povzročijo močan udarec v okoliške plasti zraka, jih stisnejo do visokega tlaka in gostote ter segrejejo na visoka temperatura. Te plasti zraka sprožijo naslednje plasti.

Tako pride do stiskanja in gibanja zraka iz ene plasti v drugo v vseh smereh od središča eksplozije, ki tvori zračni udarni val. V bližini središča eksplozije je hitrost širjenja udarnega vala nekajkrat večja od hitrosti zvoka v zraku.

Ko se razdalja od eksplozije poveča, se hitrost širjenja valov hitro zmanjša in udarni val oslabi. Zračni udarni val med jedrsko eksplozijo povprečne moči prepotuje približno 1000 metrov v 1,4 sekunde, 2000 metrov v 4 sekundah, 3000 metrov v 7 sekundah, 5000 metrov v 12 sekundah.

eksplozija streliva za jedrsko orožje

Glavni parametri udarnega vala, ki označujejo njegov destruktivni in škodljivi učinek: presežni tlak na sprednji strani udarnega vala, tlak hitrostne glave, trajanje vala - trajanje faze stiskanja in hitrost udarca. valovna fronta.

Udarni val v vodi med podvodno jedrsko eksplozijo je kvalitativno podoben udarnemu valu v zraku. Vendar pa je na enakih razdaljah tlak v fronti udarnega vala v vodi veliko večji kot v zraku, čas delovanja pa krajši.

Med zemeljsko jedrsko eksplozijo se del energije eksplozije porabi za nastanek kompresijskega vala v tleh. Za razliko od udarnega vala v zraku je zanj značilno manj močno povečanje tlaka na sprednji strani vala, pa tudi počasnejše slabljenje za sprednjo stranjo.

Ko jedrsko orožje eksplodira v tleh, se glavnina energije eksplozije prenese na okoliško zemljo in povzroči močno tresenje tal, ki po svojem učinku spominja na potres.

Mehanski vpliv udarnega vala. Narava uničenja elementov predmeta (predmeta) je odvisna od obremenitve, ki jo ustvari udarni val, in reakcije predmeta na delovanje te obremenitve. Splošna ocena uničenja, ki ga povzroči udarni val jedrske eksplozije, se običajno poda glede na resnost tega uničenja.

• 1) Šibko uničenje. Uničena so okenska in vratna polnila ter lahke predelne stene, delno uničeno ostrešje, možne so tudi razpoke na steklu zgornjih etaž. Kleti in spodnje etaže so v celoti ohranjene. Varno je bivanje v stavbi in se lahko uporablja po rednih popravilih.
• 2) Zmerno uničenje se kaže v uničenju streh in vgrajenih elementov - notranjih predelnih sten, oken, pa tudi v pojavu razpok v stenah, propadu posameznih delov podstrešnih tal in sten zgornjih nadstropij. Kletni prostori so ohranjeni. Po čiščenju in popravilih se lahko uporablja del prostorov v spodnjih nadstropjih. Med večjimi popravili je možna obnova stavb.
• 3) Za hudo uničenje je značilno uničenje nosilnih konstrukcij in tal v zgornjih nadstropjih, nastanek razpok v stenah in deformacija tal v spodnjih nadstropjih. Uporaba prostorov postane nemogoča, popravilo in obnova pa sta najpogosteje nepraktična.
• 4) Popolno uničenje. Uničeni so vsi glavni elementi stavbe, vključno s podpornimi konstrukcijami. Objekta ni mogoče uporabljati. V primeru hudega in popolnega uničenja se kleti po čiščenju ruševin lahko ohranijo in delno uporabijo.

Vpliv udarnih valov na ljudi in živali. Udarni val lahko poškoduje nezaščitene ljudi in živali travmatske lezije, pretres možganov ali biti vzrok njihove smrti.

Poškodbe so lahko neposredne (kot posledica izpostavljenosti nadtlaku in hitremu zračnemu tlaku) ali posredne (kot posledica udarcev ruševin porušenih zgradb in objektov). Za vpliv zračnega piha na nezaščitene osebe so značilne lahke, zmerne, hude in izredno hude poškodbe.

• 1) Izjemno hude zmečkanine in poškodbe nastanejo, ko nadtlak preseže 100 kPa. Obstajajo vrzeli notranji organi, zlomi kosti, notranje krvavitve, pretres možganov, dolgotrajna izguba zavesti. Te poškodbe so lahko usodne.
• 2) Hude zmečkanine in poškodbe so možne pri nadtlakih od 60 do 100 kPa. Zanje je značilna huda zmečkanina celega telesa, izguba zavesti, zlomi kosti, krvavitve iz nosu in ušes; Možne so poškodbe notranjih organov in notranje krvavitve.
• 3) Zmerne poškodbe se pojavijo pri nadtlaku 40-60 kPa. To lahko povzroči izpah udov, kontuzijo možganov, poškodbe slušnih organov, krvavitev iz nosu in ušes.
• 4) Lahke poškodbe nastanejo pri nadtlaku 20-40 kPa. Izražajo se v hitro minejočih motnjah telesnih funkcij (zvenenje v ušesih, vrtoglavica, glavobol). Možni so izpahi in modrice.

Zagotovljena zaščita ljudi pred udarnim valom je zagotovljena z zavetjem v zakloniščih. V odsotnosti zaklonišč se uporabljajo protisevalna zaklonišča, podzemna dela, naravna zaklonišča in teren.

Svetlobno sevanje. Svetlobno sevanje jedrske eksplozije je kombinacija vidne svetlobe ter ultravijoličnih in infrardečih žarkov, ki so ji blizu v spektru. Vir svetlobnega sevanja je svetlobno območje eksplozije, sestavljeno iz snovi jedrskega orožja, zraka in tal, segretih na visoko temperaturo (pri zemeljski eksploziji).

Temperatura svetlečega območja je nekaj časa primerljiva s temperaturo površine sonca (največ 8000-100000C in najmanj 18000C). Velikost svetlobnega območja in njegova temperatura se skozi čas hitro spreminjata. Trajanje svetlobnega sevanja je odvisno od moči in vrste eksplozije in lahko traja do deset sekund. Za škodljiv učinek svetlobnega sevanja je značilen svetlobni impulz. Svetlobni impulz je razmerje med količino svetlobne energije in površino osvetljene površine, ki se nahaja pravokotno na širjenje svetlobnih žarkov.

Med jedrsko eksplozijo na veliki nadmorski višini rentgenske žarke, ki jih oddajajo izključno močno segreti produkti eksplozije, absorbirajo velike plasti redčenega zraka. Zato je temperatura ognjene krogle (znatno velike velikosti kot pri zračni eksploziji) nižja.

Količina svetlobne energije, ki doseže predmet, ki se nahaja na določeni razdalji od zemeljske eksplozije, je lahko na kratkih razdaljah reda treh četrtin, na velikih razdaljah pa polovica impulza zračne eksplozije enake moči.

Pri zemeljskih in površinskih eksplozijah je svetlobni impulz na enakih razdaljah manjši kot pri zračnih eksplozijah enake moči.

Med podzemnimi ali podvodnimi eksplozijami se skoraj vse svetlobno sevanje absorbira.

Požari na objektih in v naseljenih območjih nastanejo zaradi svetlobnega sevanja in sekundarni dejavniki ki jih povzroča udar udarnega vala. Velik vpliv ima prisotnost gorljivih materialov.

Z vidika reševanja so požari razvrščeni v tri cone: cono posameznih požarov, cono trajnih požarov ter cono gorenja in tlenja.

• 1) Območja individualnega požara so območja, na katerih se pojavljajo požari na posameznih stavbah in objektih. Formacijski manever med posameznimi požari je nemogoč brez opreme za toplotno zaščito.
• 2) Območje stalnih požarov je ozemlje, na katerem gori večina preživelih zgradb. Nemogoče je, da bi formacije prešle to ozemlje ali tam ostale brez sredstev za zaščito pred toplotnim sevanjem ali izvajanja posebnih protipožarnih ukrepov za lokalizacijo ali gašenje požara.
• 3) Območje gorenja in tlenja v ruševinah je ozemlje, na katerem gorijo uničene zgradbe in objekti. Zanj je značilno dolgotrajno gorenje v ruševinah (do nekaj dni).

Vpliv svetlobnega sevanja na ljudi in živali. Svetlobno sevanje jedrske eksplozije, če je neposredno izpostavljeno, povzroči opekline na izpostavljenih delih telesa, začasno slepoto ali opekline mrežnice.

Opekline delimo na štiri stopnje glede na resnost poškodbe telesa.

Opekline prve stopnje povzročajo bolečino, rdečico in otekanje kože. Ne predstavljajo resne nevarnosti in se hitro pozdravijo brez posledic.

Opekline druge stopnje povzročijo mehurje, napolnjene s prozorno beljakovinsko tekočino; Če so prizadeta velika področja kože, lahko oseba za nekaj časa izgubi sposobnost za delo in potrebuje posebno zdravljenje.

Za opekline tretje stopnje je značilna nekroza kože z delno poškodbo zarodne plasti.

Opekline četrte stopnje: odmrtje kože globljih plasti tkiva. Opekline tretje in četrte stopnje, ki prizadenejo velik del kože, so lahko usodne.

Zaščita pred svetlobnim sevanjem je preprostejša kot pred drugimi škodljivimi dejavniki. Svetlobno sevanje potuje premočrtno. Vsaka neprozorna pregrada lahko služi kot zaščita pred njim. Uporaba lukenj, jarkov, gomil, nasipov, zidov med okni za zavetje, različne vrste opreme, krošenj dreves in podobno, lahko opekline zaradi svetlobnega sevanja občutno oslabimo ali pa se popolnoma izognemo. Zaklonišča in zaklonišča pred sevanjem zagotavljajo popolno zaščito. Oblačila tudi ščitijo kožo pred opeklinami, zato je verjetnost za opekline večja na izpostavljenih delih telesa.

Stopnja opeklin zaradi svetlobnega sevanja pokritih predelov kože je odvisna od narave oblačil, njihove barve, gostote in debeline (prednostna so ohlapna oblačila svetlih barv ali oblačila iz volnenih tkanin).

Prodorno sevanje. Prodorno sevanje je sevanje gama in tok nevtronov, ki se oddajata v okolje iz območja jedrske eksplozije. Ionizirajoče sevanje se sprošča tudi v obliki delcev alfa in beta, ki imajo kratko prosto pot, zaradi česar je njihov vpliv na ljudi in materiale zanemarjen. Trajanje delovanja prodornega sevanja ne presega 10-15 sekund od trenutka eksplozije.

Glavni parametri, ki označujejo ionizirajoče sevanje, so doza in hitrost doze sevanja, tok in gostota toka delcev.

Ionizirajoča sposobnost sevanja gama je označena z dozo izpostavljenosti sevanju. Enota izpostavljenosti dozi sevanja gama je kulon na kilogram (C/kg). V praksi se kot enota doze izpostavljenosti uporablja nesistemska enota rentgen (R). Rentgensko sevanje je odmerek (količina energije) sevanja gama, pri absorpciji v 1 cm3 suhega zraka (pri temperaturi 0 °C in tlaku 760 mm Hg) nastane 2,083 milijarde parov ionov, vsak od ki ima naboj enak naboju elektrona.

Resnost poškodbe zaradi sevanja je v glavnem odvisna od absorbirane doze. Za merjenje absorbirane doze katere koli vrste ionizirajočega sevanja je določena enota gray (Gy). S širjenjem v mediju sevanje gama in nevtroni ionizirajo njegove atome in spremenijo fizikalno strukturo snovi. Med ionizacijo atomi in molekule celic živega tkiva odmrejo ali izgubijo sposobnost nadaljnjega življenja zaradi motenj kemičnih vezi in razgradnje vitalnih snovi.

Med zračnimi in zemeljskimi jedrskimi eksplozijami tako blizu tal, da lahko udarni val onesposobi zgradbe in strukture, je prodorno sevanje v večini primerov varno za predmete. Ko pa se višina eksplozije povečuje, postaja vse pomembnejša pri poškodovanju predmetov. Pri eksplozijah na velikih nadmorskih višinah in v vesolju je glavni škodljiv dejavnik impulz prodornega sevanja.

Poškodbe ljudi in živali zaradi prodornega sevanja. Radiacijska bolezen se lahko pojavi pri ljudeh in živalih, če so izpostavljeni prodornemu sevanju. Stopnja poškodbe je odvisna od odmerka izpostavljenosti sevanju, časa, v katerem je bil ta odmerek prejet, območja obsevanega telesa in splošnega stanja telesa. Upošteva se tudi, da je obsevanje lahko enkratno ali večkratno. Za enkratno izpostavljenost se šteje izpostavljenost, prejeta v prvih štirih dneh. Obsevanje, prejeto v obdobju, daljšem od štirih dni, je večkratno. Pri enkratnem obsevanju človeškega telesa, odvisno od prejete doze izpostavljenosti, ločimo 4 stopnje radiacijske bolezni.

Radiacijska bolezen prve (blage) stopnje se pojavi s skupnim odmerkom sevanja 100-200 R. Latentno obdobje lahko traja 2-3 tedne, po katerem slabo počutje, splošna šibkost, občutek teže v glavi, tiščanje v prsni koš, pojavi se povečano potenje, občasno zvišanje temperature. Vsebnost levkocitov v krvi se zmanjša. Prva stopnja sevalne bolezni je ozdravljiva.

Radiacijska bolezen druge (srednje) stopnje se pojavi s skupnim odmerkom sevanja 200-400 R. Latentno obdobje traja približno en teden. Radiacijska bolezen se kaže v hujši bolezni, disfunkciji živčni sistem, glavoboli, omotica, sprva je pogosto bruhanje, po možnosti zvišanje telesne temperature; število levkocitov v krvi, zlasti limfocitov, se zmanjša za več kot polovico. Z aktivnim zdravljenjem se okrevanje pojavi v 1,5-2 mesecih. Možne smrtne žrtve (do 20%).

Radiacijska bolezen tretje (hude) stopnje se pojavi pri skupnem odmerku izpostavljenosti 400-600 R. Latentno obdobje je do nekaj ur. Opaženi so hudo splošno stanje, hudi glavoboli, bruhanje, včasih izguba zavesti ali nenadna vznemirjenost, krvavitve v sluznicah in koži, nekroza sluznice v predelu dlesni. Število levkocitov, nato pa eritrocitov in trombocitov se močno zmanjša. Zaradi oslabitve obrambe telesa se pojavijo različni infekcijski zapleti. Brez zdravljenja se bolezen konča s smrtjo v 20-70% primerov, najpogosteje zaradi infekcijskih zapletov ali krvavitev.

Pri izpostavljenosti dozi izpostavljenosti več kot 600 R. se razvije izjemno huda sevalna bolezen četrte stopnje, ki se brez zdravljenja običajno konča s smrtjo v dveh tednih.

Zaščita pred prodornim sevanjem. Prodorno sevanje, ki prehaja skozi različne medije (materiale), je oslabljeno. Stopnja oslabitve je odvisna od lastnosti materialov in debeline zaščitnega sloja. Nevtrone oslabijo predvsem trki z atomskimi jedri. Energija gama kvantov, ko prehajajo skozi snovi, se porabi predvsem za interakcijo z elektroni atomov. Zaščitne strukture civilne zaščite zanesljivo ščitijo ljudi pred prodornim sevanjem.

Radioaktivna kontaminacija. Radioaktivna kontaminacija nastane kot posledica izpada radioaktivnih snovi iz oblaka jedrske eksplozije.

Glavni viri radioaktivnosti med jedrskimi eksplozijami: produkti cepitve snovi, ki sestavljajo jedrsko gorivo (200 radioaktivnih izotopov 36 kemičnih elementov); inducirana aktivnost, ki je posledica vpliva nevtronskega toka jedrske eksplozije na nekatere kemični elementi komponente, vključene v tla (natrij, silicij in drugi); del jedrskega goriva, ki ne sodeluje pri fisijski reakciji in vstopi v produkte eksplozije v obliki majhnih delcev.

Sevanje radioaktivnih snovi je sestavljeno iz treh vrst žarkov: alfa, beta in gama.

Največjo prodorno moč imajo žarki gama, najmanjšo prodornost imajo delci beta, najmanjšo prodornost pa imajo delci alfa. Zato je glavna nevarnost za ljudi v primeru radioaktivne kontaminacije območja sevanje gama in beta.

Radioaktivna kontaminacija ima številne značilnosti: veliko prizadeto območje, trajanje škodljivega učinka, težave pri odkrivanju radioaktivnih snovi, ki nimajo barve, vonja in drugih zunanjih znakov.

Območja radioaktivne kontaminacije nastanejo na območju jedrske eksplozije in po radioaktivnem oblaku. Največja kontaminacija območja bo pri zemeljskih (površinskih) in podzemnih (podvodnih) jedrskih eksplozijah.

Pri zemeljski (podzemni) jedrski eksploziji se ognjena krogla dotakne površine zemlje. Okolje postane zelo vroče, velik del prsti in kamenja pa izhlapi in se ujame v ognjeno kroglo. Radioaktivne snovi se usedajo na staljene delce zemlje. Posledično nastane močan oblak, sestavljen iz ogromne količine radioaktivnih in neaktivnih zlitih delcev, katerih velikosti segajo od nekaj mikronov do nekaj milimetrov. V 7-10 minutah se radioaktivni oblak dvigne in doseže največjo višino, se stabilizira, pridobi značilno obliko gobe in se pod vplivom zračnih tokov premika z določeno hitrostjo in v določeni smeri. Večina radioaktivnih padavin, ki povzročajo močno onesnaženje območja, pade iz oblaka v 10-20 urah po jedrski eksploziji.

Ko radioaktivne snovi padejo iz oblaka jedrske eksplozije, pride do kontaminacije zemeljske površine, zraka, vodnih virov, materialnih dobrin ipd.

Pri eksplozijah v zraku in na visoki nadmorski višini se ognjena krogla ne dotakne površine zemlje. Pri zračni eksploziji gre skoraj vsa masa radioaktivnih produktov v obliki zelo majhnih delcev v stratosfero in le majhen del ostane v troposferi. Radioaktivne snovi padejo iz troposfere v 1-2 mesecih, iz stratosfere pa v 5-7 letih. V tem času radioaktivno onesnažene delce odnašajo zračni tokovi na velike razdalje od mesta eksplozije in se porazdelijo po velikih območjih. Zato ne morejo ustvariti nevarne radioaktivne kontaminacije območja. Edina nevarnost lahko izvira iz radioaktivnosti, povzročene v tleh in predmetih v bližini epicentra jedrske eksplozije v zraku. Dimenzije teh območij praviloma ne bodo presegale polmerov območij popolnega uničenja.

Oblika sledi radioaktivnega oblaka je odvisna od smeri in hitrosti povprečnega vetra. Na ravnem terenu s stalno smerjo vetra ima radioaktivna sled obliko podolgovate elipse. večina visoka stopnja kontaminacijo opazimo na območjih sledi, ki se nahajajo blizu središča eksplozije in na osi sledi. Tu padajo večji stopljeni delci radioaktivnega prahu. Najnižjo stopnjo kontaminacije opazimo na mejah con kontaminacije in na območjih, ki so najbolj oddaljena od središča zemeljske jedrske eksplozije.

Stopnjo radioaktivne kontaminacije območja označujeta stopnja sevanja v določenem času po eksploziji in izpostavljenost dozi sevanja (sevanje gama), prejeti v času od začetka kontaminacije do popolnega razpada radioaktivnih snovi. .

Glede na stopnjo radioaktivne kontaminacije in možne posledice zunanjega sevanja na območju jedrske eksplozije in na sledi radioaktivnega oblaka ločimo območja zmerne, hude, nevarne in izjemno nevarne kontaminacije.

Zmerno okuženo območje (območje A). Doza izpostavljenosti sevanju med popolnim razpadom radioaktivnih snovi je od 40 do 400 R. Delo na odprtih območjih, ki se nahajajo sredi območja ali na njegovi notranji meji, je treba prekiniti za nekaj ur.

Območje močne kontaminacije (cona B). Izpostavljeni odmerek sevanja pri popolnem razpadu radioaktivnih snovi se giblje od 400 do 1200 R. V coni B se delo na objektih ustavi za največ 1 dan, delavci in uslužbenci se zatečejo v zaščitne objekte civilne zaščite, kleti ali druga zaklonišča. .

Območje nevarne kontaminacije (cona B). Na zunanji meji območja izpostavljenosti je sevanje gama do popolnega razpada radioaktivnih snovi 1200 R., na notranji meji - 4000 R. V tem območju se delo ustavi od 1 do 3-4 dni, delavci in uslužbenci se zatečejo v zaščitnih objektih civilne zaščite.

Izjemno nevarno kontaminirano območje (cona D). Na zunanji meji cone je ekspozicijska doza sevanja gama do popolnega razpada radioaktivnih snovi 4000 R. V coni G se dela na objektih ustavijo za 4 ali več dni, delavci in uslužbenci se zatečejo v zaklonišča. Po določenem obdobju se raven sevanja na ozemlju objekta zmanjša na vrednosti, ki zagotavljajo varne dejavnosti delavcev in zaposlenih v proizvodnih prostorih.

Vpliv produktov jedrske eksplozije na ljudi. Tako kot prodorno sevanje na območju jedrske eksplozije tudi splošno zunanje sevanje gama na radioaktivno onesnaženem območju povzroča radiacijsko bolezen pri ljudeh in živalih. Doze sevanja, ki povzročajo bolezen, so enake kot pri prodornem sevanju.

pri zunanji vpliv Beta delci pri ljudeh najpogosteje povzročajo kožne lezije na rokah, vratu in glavi. Kožne lezije delimo na hude (pojav razjed, ki se ne celijo), zmerne (nastanek mehurjev) in blage (modra in srbeča koža) stopnje.

Notranje poškodbe ljudi z radioaktivnimi snovmi lahko nastanejo ob vstopu v telo, predvsem s hrano. Z zrakom in vodo bodo radioaktivne snovi očitno vstopile v telo v takšnih količinah, da ne bodo povzročile akutne sevalne poškodbe z izgubo delovne sposobnosti pri ljudeh.

Absorbirani radioaktivni produkti jedrske eksplozije so v telesu zelo neenakomerno porazdeljeni. Zlasti so koncentrirani v ščitnici in jetrih. V zvezi s tem so ti organi izpostavljeni zelo visokim odmerkom sevanja, kar vodi bodisi do uničenja tkiva bodisi do razvoja tumorjev ( ščitnica) ali do resne okvare delovanja.

Škodljivi dejavniki jedrskega orožja in njihove kratke značilnosti.

Značilnosti škodljivega učinka jedrske eksplozije in glavnega škodljivega dejavnika ne določajo le vrsta jedrskega orožja, temveč tudi moč eksplozije, vrsta eksplozije in narava prizadetega predmeta (tarča). Vsi ti dejavniki se upoštevajo pri ocenjevanju učinkovitosti jedrskega napada in razvoju vsebine ukrepov za zaščito čet in objektov pred jedrskim orožjem.

Ko jedrsko orožje eksplodira v milijoninkah sekunde, se sprosti ogromna količina energije, zato se v območju jedrskih reakcij temperatura dvigne na nekaj milijonov stopinj in največji pritisk doseže milijarde atmosfer. Visoke temperature in pritiski povzročijo močan udarni val.

Skupaj z udarnim valom in svetlobnim sevanjem eksplozijo jedrskega orožja spremlja emisija prodornega sevanja, sestavljenega iz toka nevtronov in g-kvanta. Eksplozijski oblak vsebuje ogromno radioaktivnih produktov - fisijskih drobcev. Na poti gibanja tega oblaka iz njega padajo radioaktivni produkti, kar povzroči radioaktivno onesnaženje območja, predmetov in zraka.

Neenakomerno gibanje električni naboji v zraku, ki nastane pod vplivom ioniziranega sevanja, povzroči nastanek elektromagnetnega impulza (EMP).

Škodljivi dejavniki jedrske eksplozije:

1) udarni val;

2) svetlobno sevanje;

3) prodorno sevanje;

4) radioaktivno sevanje;

5) elektromagnetni impulz (EMP).

1) Udarni val Jedrska eksplozija je eden glavnih škodljivih dejavnikov. Odvisno od medija, v katerem nastane in se širi udarni val - zrak, voda ali zemlja - se imenuje zračni val, udarni val (v vodi) in seizmični udarni val (v zemlji).

Udarni val je območje ostrega stiskanja zraka, ki se širi v vse smeri od središča eksplozije z nadzvočno hitrostjo. Zaradi velike rezerve energije je udarni val jedrske eksplozije sposoben poškodovati ljudi, uničiti različne strukture, orožje, vojaško opremo in druge predmete na precejšnji razdalji od mesta eksplozije.

Glavni parametri udarnega vala so nadtlak na sprednji strani vala, trajanje delovanja in njegov hitrostni tlak.

2) Pod svetlobno sevanje Jedrska eksplozija se nanaša na elektromagnetno sevanje v optičnem območju v vidnem, ultravijoličnem in infrardečem območju spektra.

Vir svetlobnega sevanja je svetlobno območje eksplozije, ki ga sestavljajo na visoko temperaturo segrete snovi jedrskega orožja, delci zraka in zemlje, ki jih eksplozija dvigne iz zemeljsko površje. Oblika svetlečega območja med eksplozijo zraka je sferična; med eksplozijami tal je blizu poloble; med eksplozijami nizkega zraka se sferična oblika deformira zaradi udarnega vala, ki se odbija od tal. Velikost svetlečega območja je sorazmerna z močjo eksplozije.

Svetlobno sevanje jedrske eksplozije se razdeli le v nekaj sekundah. Trajanje sijaja je odvisno od moči jedrske eksplozije. Večja kot je moč eksplozije, daljši je sij. Temperatura svetlobnega območja je od 2000 do 3000 0 C. Za primerjavo navedemo, da je temperatura površinskih plasti Sonca 6000 0 C.

Glavni parameter, ki označuje svetlobno sevanje na različne razdalje iz središča jedrske eksplozije je svetlobni impulz. Svetlobni impulz je količina svetlobne energije, ki vpade na enoto površine pravokotno na smer sevanja v celotnem času žarenja vira. Svetlobni impulz se meri v kalorijah na kvadratni centimeter (cal/cm2).

Svetlobno sevanje prizadene predvsem izpostavljene dele telesa – roke, obraz, vrat in oči ter povzroči opekline.

Obstajajo štiri stopnje opeklin:

Opeklina prve stopnje - površinska poškodba kože, ki se navzven kaže v rdečici;

Opekline druge stopnje - za katere je značilno nastajanje mehurčkov;

Opeklina tretje stopnje - povzroči odmrtje globokih plasti kože;

Opeklina četrte stopnje - koža in podkožje, včasih tudi globlje tkivo, zogleneta.

3) Prodorno sevanje je tok g-sevanja in nevtronov, oddanih v okolje iz območja in oblaka jedrske eksplozije.

g-sevanje in nevtronsko sevanje sta različna fizične lastnosti, se lahko širi po zraku v vse smeri na razdalji od 2,5 do 3 km.

Trajanje delovanja prodornega sevanja je le nekaj sekund, vendar lahko kljub temu povzroči resno škodo osebju, še posebej, če se nahaja na odprtem.

g-žarki in nevtroni, ki se širijo v katerem koli mediju, ionizirajo njegove atome. Zaradi ionizacije atomov, ki sestavljajo živa tkiva, so moteni različni vitalni procesi v telesu, kar vodi do radiacijske bolezni.

Poleg tega lahko prodirajoče sevanje povzroči potemnitev stekla, osvetlitev svetlobno občutljivih fotografskih materialov in poškoduje radioelektronsko opremo, zlasti tisto, ki vsebuje polprevodniške elemente.

Škodljiv učinek prodornega sevanja na osebje in na stanje njihove bojne učinkovitosti je odvisen od odmerka sevanja in časa, ki je pretekel po eksploziji.

Škodljivi učinek prodornega sevanja je označen z dozo sevanja.

Razlikujemo med izpostavljenostjo in absorbirano dozo.

Ekspozicijska doza je bila prej merjena v nesistemskih enotah - rentgenih (R). En rentgen je odmerek rentgenskega ali g-sevanja, ki ustvari 2,1 10 9 parov ionov v enem kubičnem centimetru zraka. V novem sistemu enot SI se doza izpostavljenosti meri v kulonih na kilogram (1 P = 2,58 10 -4 C/kg).

Absorbirana doza se meri v radianih (1 Rad = 0,01 J/kg = 100 erg/g absorbirane energije v tkivu). Enota SI za absorbirano dozo je Gray (1 Gy=1 J/kg=100 Rad). Absorbirana doza natančneje določa izpostavljenost ionizirajoče sevanje na bioloških tkivih telesa z različno atomsko sestavo in gostoto.

Glede na odmerek sevanja ločimo štiri stopnje radiacijske bolezni:

1) Radiacijska bolezen prve stopnje (blaga) se pojavi pri skupni dozi sevanja 150-250 Rad. Latentno obdobje traja 2-3 tedne, po katerem se pojavi slabo počutje, splošna šibkost, slabost, omotica in občasno zvišana telesna temperatura. Vsebnost belih krvnih celic v krvi se zmanjša. Prva stopnja sevalne bolezni je ozdravljiva.

2) Radiacijska bolezen druge stopnje (srednja) se pojavi pri skupni dozi sevanja 250-400 Rad. Latentno obdobje traja približno en teden. Znaki bolezni so bolj izraziti. Z aktivnim zdravljenjem se okrevanje pojavi v 1,5-2 mesecih.

3) Radiacijska bolezen tretje stopnje (huda), se pojavi pri odmerku sevanja 400-700 Rad. Latentno obdobje traja nekaj ur. Bolezen je intenzivna in težka. Če je izid ugoden, lahko pride do okrevanja v 6-8 mesecih.

4) Radiacijska bolezen četrte stopnje (izjemno huda), se pojavi pri dozi sevanja nad 700 Rad, ki je najnevarnejša. Pri dozah, ki presegajo 500 Rad, osebje v nekaj minutah izgubi svojo bojno učinkovitost.

4) Radioaktivna kontaminacija območja , prizemna plast ozračja, zračni prostor, voda in drugi predmeti nastanejo kot posledica izpada radioaktivnih snovi iz oblaka jedrske eksplozije.

Glavni vir radioaktivne kontaminacije med jedrskimi eksplozijami so radioaktivni izdelki jedrsko sevanje– cepitveni delci uranovih in plutonijevih jeder. Razpad drobcev spremlja emisija gama žarkov in beta delcev.

Pomen radioaktivne kontaminacije kot škodljivega dejavnika je določen z dejstvom, da je mogoče visoke ravni sevanja opaziti ne le na območju, ki meji na mesto eksplozije, temveč tudi na razdalji več deset in celo sto kilometrov od njega.

Najhujša kontaminacija območja nastane pri zemeljskih jedrskih eksplozijah, ko so območja kontaminacije z nevarnimi ravnmi sevanja večkrat večja od velikosti con udarnega vala, svetlobnega sevanja in prodornega sevanja.

Na območju, izpostavljenem radioaktivnemu onesnaženju med jedrsko eksplozijo, nastaneta dve območji: območje eksplozije in sled oblaka. Po drugi strani pa se na območju eksplozije razlikujejo vetrovne in zavetrne strani.

Glede na stopnjo nevarnosti je kontaminirano območje, ki sledi oblaku eksplozije, običajno razdeljeno na štiri cone:

1. cona A – zmerna okužba. Doze sevanja do popolnega razpada radioaktivnih snovi na zunanji meji cone D ¥ =40 Rad, na notranji meji D ¥ =400 Rad. Njegova površina predstavlja 70-80% celotnega odtisa.

2. cona B – huda okužba. Doze sevanja na mejah D ¥ =400 Rad in D ¥ =1200 Rad. To območje predstavlja približno 10% površine radioaktivne sledi.

3. cona B – nevarna okužba. Doze sevanja na njeni zunanji meji v času popolnega razpada radioaktivnih snovi D ¥ =1200 Rad, na notranji meji pa D ¥ =4000 Rad. To območje zavzema približno 8-10 % odtisa eksplozijskega oblaka.

4. Cona G – izjemno nevarna okužba. Doze sevanja na njeni zunanji meji v času popolnega razpada radioaktivnih snovi D ¥ =4000 Rad, v sredini cone D ¥ =7000 Rad.

Raven sevanja na zunanjih mejah teh con 1 uro po eksploziji je 8; 80; 240 in 800 Rad/h, po 10 urah pa 0,5; 5; 15 in 50 Rad/h. Sčasoma se ravni sevanja na območju zmanjšajo za približno 10-krat v časovnih intervalih, deljivih s 7. Na primer, 7 ur po eksploziji se hitrost doze zmanjša za 10-krat, po 49 urah pa za 100-krat.

5) Elektromagnetni impulz (AMY). Jedrske eksplozije v atmosferi in višjih plasteh povzročijo nastanek močnih elektromagnetnih polj z valovno dolžino od 1 do 1000 m ali več.Ta polja zaradi njihovega kratkotrajnega obstoja običajno imenujemo elektromagnetni impulz (EMP).

Škodljivo delovanje EMR je posledica pojava napetosti in tokov v vodnikih različnih dolžin, ki se nahajajo v zraku, na tleh, na orožju in vojaški opremi ter drugih predmetih.

Med zemeljsko ali nizko zračno eksplozijo g-kvanti, oddani iz območja jedrskih eksplozij, izbijejo hitre elektrone iz atomov zraka, ki letijo v smeri gibanja g-kvantov s hitrostjo blizu svetlobne hitrosti, in pozitivne ione (ostanki atomov) ostanejo na mestu . Kot rezultat tega ločevanja električnih nabojev v prostoru nastanejo elementarna in posledična električna in magnetna polja EMR.

Pri zemeljski in nizkozračni eksploziji se škodljivi učinki EMP opazijo na razdalji približno nekaj kilometrov od središča eksplozije.

Med višinsko jedrsko eksplozijo (višina nad 10 km) lahko nastanejo polja EMR v območju eksplozije in na nadmorski višini 20-40 km od površja.

Škodljivi učinek EMR se kaže predvsem v zvezi z radioelektronsko in električno opremo, ki se nahaja v orožju, vojaški opremi in drugih objektih.

Če se jedrske eksplozije zgodijo v bližini električnih in komunikacijskih vodov na dolge razdalje, se lahko napetosti, inducirane v njih, razširijo po žicah več kilometrov in povzročijo poškodbe opreme in osebja, ki je na varni razdalji glede na druge škodljive dejavnike jedrska eksplozija.

EMP predstavlja nevarnost tudi v prisotnosti trajnih struktur (zaščitenih poveljniških mest, kompleksov za izstrelitev raket), ki so zasnovane tako, da prenesejo učinke udarni valovi zemeljska jedrska eksplozija, izvedena na razdalji nekaj sto metrov. Močna elektromagnetna polja lahko poškodujejo električna vezja in motijo ​​delovanje nezaščitene elektronske in električne opreme, kar zahteva čas za obnovitev.

Eksplozija na visoki nadmorski višini lahko moti komunikacije na zelo velikih območjih.

Zaščita pred jedrskim orožjem je ena najpomembnejših vrst bojne podpore. Organizira se in izvaja z namenom preprečiti poraz čet z jedrskim orožjem, ohraniti njihovo bojno učinkovitost in zagotoviti uspešno dokončanje dodeljene naloge. To se doseže:

Izvajanje izvidovanja orožja za jedrski napad;

Uporaba osebne zaščitne opreme, zaščitne lastnosti opreme, teren, inženirske strukture;

Spretno delovanje na onesnaženih območjih;

Izvajanje nadzora izpostavljenost sevanju, sanitarni in higienski ukrepi;

pravočasno odpravljanje posledic sovražnikove uporabe orožja za množično uničevanje;

Glavne metode zaščite pred jedrskim orožjem:

Izvidovanje in uničenje zaganjalniki z jedrskimi bojnimi glavami;

Radiacijsko izvidovanje območij jedrske eksplozije;

Opozorilo enot o nevarnosti sovražnikovega jedrskega napada;

Razpršitev in kamuflaža enot;

Inženirska oprema za območja razporeditve enot;

Odprava posledic uporabe jedrskega orožja.