Реферат: Ядерное оружие
«Поражающие факторы ядерного оружияи способы защиты от него».
Вступление.
Строениеэлектронной оболочки было достаточно изучено к концу XIXвека, но знаний о строении атомного ядра было очень мало, ик тому же они были противоречивы.
В1896 году было открыто явление, получившее название радиоактивности (от латинского слова «радиус»- луч). Это открытиесыграло важную роль в дальнейшем излучении строения атомных ядер. МарияСклодовская-Кюри и Пьер Кюри установили, что, кроме урана, еще торий, полоний ихимические соединения урана с торием обладает таким же излучением, что и уран.Продолжая исследования, они выделили в 1898 году из урановой руды вещество внесколько миллионов раз более активное, чем уран, и назвали его радием, чтозначит лучистый. Вещества, обладающие излучением подобно урану или радию,получили название радиоактивных, а само явление называется радиоактивностью.
Ядерноеоружие- это оружие массового поражения, действие которого основано на свойствахядер химических веществ. Оно обладает огромной разрушительной силой.
Источники радиоактивного заражения.
Основнымисточником радиоактивного заражения при ядерных взрывах являются осколкиделения ядерного горючего, в качестве которого используются уран-233, уран-235и плутоний-239.Кроме того, в комбинированных боеприпасах используется уран-238.
Другимисточником радиоактивного заражения является та часть горючего, которая неучаствовала в ядерной реакции. Так как доля ядерного горючего, принимающегоучастие в реакции деления, сравнительно мала и, по некоторым данным, непревышает 20%, оставшаяся часть ядерного горючего, будучи раздроблена силойвзрыва на мельчайшие частицы, также явится источником радиоактивных частиц.
Третьимисточником радиоактивного заражения является наведенная активность, возникающаяв результате воздействия потока нейтронов, образующихся в момент взрыва, нанекоторые химические элементы, входящие в состав грунта и в оболочку ядерногобоеприпаса.
Развитие ядерного взрыва.
Сначалапоявляется ослепительная вспышка, которую можно видеть, находясь на несколькодесятков километров от нее, длительностью от 5 до 20 секунд. При этомтемпература достигает нескольких миллионов градусов Цельсия. Из-за нагревавоздуха от вспышки образуется ударная волна, наносящая поражения различнойстепени тяжести. Впоследствии огненный шар постепенно остывает и поднимаетсявверх со скоростью 150- 200 метров в секунду в зависимости от метеоусловий имощности взрыва. В облако всасывается с земли огромные количества пыли иподнимается в виде столба, образуя гриб. Это облако за короткий срок достигаетвысоты 15- 25 километров, составляет по толщине 5- 10 километров и имеетдиаметр 15- 20 километров. Впоследствии это облако распределяется понаправлению ветра, образуя радиоактивный след: на землю выпадает радиоактивныйдождь, нанося непоправимый урон земле и отравляя окружающую средурадиоактивными веществами.
<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">Основнаячасть.
1.Ядерныебоеприпасы и виды взрывов.
Действиеядерного оружия основано на использовании энергии, выделяющейся при ядерныхпревращениях. В зависимости от принципов использования этой энергии различаюттри вида ядерных боеприпасов: атомные, термоядерные и комбинированные.
Привзрывах атомных боеприпасов в результате цепной реакции деления ядер атомовтяжелых элементов (плутония, изотопов урана) выделяется энергия. Реакциясостоит в том, что при бомбардировке урана-235 свободными нейтронами возникаютэлементы средней части периодической системы Менделеева. Само явление былоназвано делением ядра, а образующиеся ядра — осколками деления. При этом выделяетсяогромное количество энергии, которую нельзя использовать в мирных целях, таккак она выделяется бесконтрольно. Цепная реакция- это реакция, в которойчастицы, вызывающие реакцию, образуются как продукты этой реакции. Устройство,в котором осуществляется управляемая ядерная реакция, называется ядерныйреактор.
Действиетермоядерных боеприпасов основано на использовании энергии, выделяющейся приреакции синтеза ядер легких элементов (дейтерия и трития) в условияхчрезвычайно высоких температур. Термоядерная реакция- реакция синтеза легкихядер в более тяжелые. Такие реакции происходят в недрах звезд, на солнце и т.д. При таких температурах вещество существует только в виде плазмы. Но созданиевысокой температуры необходимо только в первый момент времени, чтобы «зажечь»реакцию, а затем она существует сама за счет выделения энергии при синтезеядер.
Воснову действия комбинированных боеприпасов положено свойство атомов природногоурана (уран-238) делится под действием быстрых нейтронов, образующихся при термоядернойреакции.
Видядерного взрыва характеризуется расположением центра взрыва по отношению кповерхности земли (воды). Исходя из этого, различают несколько их видов.
1)Высотные взрывы. К ним принято относитьвзрывы, произведенные на высоте более 30 километров от поверхности земли(воды). При этом радиоактивного заражения местности может не быть совсем, этообуславливается тем, что пылевой столб («ножка») и облако («шляпка») неконтактируют.
2) Воздушные взрывы. К нимотносятся взрывы, произведенные на высоте, меньшей 30 километров, нообразующийся при этом огненный шар не соприкасается с поверхностью земли(воды). Радиоактивное заражение местности чаще всего ограничивается райономядерного взрыва. В радиоактивное облако попадает значительно меньше грунта посравнению с наземными (надводными) и подземными (подводными) взрывами.
3)Наземные (надводные) взрывы. Взрывы, прикоторых светящаяся область соприкасается с поверхностью земли (воды). При такомвзрыве образуется светящаяся полусфера, радиус которой примерно в 1,3 разапревышает радиус огненного шара воздушного взрыва той же мощности. В огненныйшар вовлекается значительное количество грунта и других материалов. Частьгрунта испаряется, а большая часть оплавляется, образуя огромное количестворадиоактивных частиц, из которых впоследствии конденсируются радиоактивныепродукты взрыва. В районе ядерного взрыва наблюдаются сильные потоки воздуха,устремляющиеся к центру взрыва и вверх вслед за облаком. Увлекаемые этимипотоками частицы грунта вместе с конденсировавшимися на них радиоактивнымивеществами попадают в облако ядерного взрыва, так как в этом случае пылевойстолб («ножка») с момента его образования соединен с облаком («шляпкой»).
4)Подземные (подводные) взрывы. Взрывы, прикоторых светящаяся область не наблюдается. Различаются два вида подземныхвзрывов — с выбросом радиоактивных веществ в атмосферу и без выброса ватмосферу (так называемый камуфлетныйвзрыв). Взрыв, произведенный на выброс, приводит к попаданию на земнуюповерхность и в атмосферу расплавленных или частично оплавленных частиц породы,пылевидных и газообразных радиоактивных продуктов взрыва. Крупные частицывыпадают вблизи эпицентра, более мелкие уносятся ветром, образуя след облакаядерного взрыва. При камуфлетном взрыве образуется полость, близкая по форме ксферической, ограниченная слоем расплавленной породы. Радиационного зараженияместности при этом взрыве не происходит, но возможно заражение атмосферы врезультате утечки радиоактивных газов из полости через трещины в грунте.
Приподъеме радиоактивного облака в результате вовлечения в него наружного воздухаи увеличения объема происходит охлаждение облака, что приводит к выравниваниютемпературы облака и окружающей среды. В результате выравнивания температурдальнейший подъем воздуха прекращается. Радиоактивное облако, образованное врезультате ядерного взрыва, несет в себе большое количество радиоактивныхчастиц различных размеров. По мере уменьшения скорости подъема облака намаксимальную высоту все большее количество радиоактивных частиц выпадает наповерхность земли в виде радиоактивных осадков, которые продолжают выпадать ипосле стабилизации облака.
2.Поражающие факторы ядерного оружия и защита.
Кпоражающим факторам ядерного оружия относятся:
— ударная волна,
— световое излучение,
— проникающая радиация,
— радиоактивное заражение,
— электромагнитный импульс.
Привзрыве в атмосфере примерно 50% энергии взрыва расходуется на образованиеударной волны, 30-40%- на световое излучение, до 5%- на проникающую радиацию иэлектромагнитный импульс и до 15%- на радиоактивное заражение. Действиепоражающих факторов ядерного взрыва на людей и элементы объектов происходит неодновременно и различается по длительности воздействия, характеру и масштабам.
Ударная волна. Ударная волна- это область резкого сжатия среды,которая распространяется в виде сферического слоя во все стороны от меставзрыва со сверхзвуковой скоростью. В зависимости от среды распространенияразличают ударную волну в воздухе, в воде или грунте.
Ударная волна в воздухеобразуетсяза счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, где исключительновысокая температура, а давление достигает миллиардов атмосфер (до 105млрд. Па). Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться, производят резкийудар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до больших давления и плотности инагревают до высокой температуры. Эти слои воздуха приводят в движениепоследующие слои. Таким образом, сжатие и перемещение воздуха происходит отодного слоя к другому во все стороны от центра взрыва, образуя воздушнуюударную волну. Вблизи центра взрыва скорость распространения ударной волны внесколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния отместа взрыва скорость распространения волны быстро падает, а ударная волнаослабевает. Воздушная ударная волна при ядерном взрыве средней мощностипроходит примерно 1000 метров за 1,4 секунды, 2000 метров — за 4 секунды, 3000метров — за 7 секунд, 5000 метров — за 12 секунд.
Характер изменения давления по времени в какой-либоточке пространства (поверхности земли) при прохождении через нее ударной волныпоказан на рисунке.
<img src="/cache/referats/18073/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
Перед фронтом ударной волны давление в воздухе равноатмосферному Р0. С приходом фронта ударной волны в данную точкупространства давление резко (скачком) увеличивается и достигает максимального,затем, по мере удаления фронта волны, давление постепенно снижается и черезнекоторый промежуток времени становится равным атмосферному. Образовавшийсяслой сжатого воздуха называют фазойсжатия. В этот период ударная волна обладает наибольшим разрушающимдействием. В дальнейшем, продолжая уменьшаться, давление становится нижеатмосферного и воздух начинает двигатьсяв направлении, противоположном распространению ударной волны, то есть к центрувзрыва. Эта зона пониженного давления называется фазой разрежения.
Непосредственноза фронтом ударной волны, в области сжатия, движутся массы воздуха. Вследствиеторможения этих масс воздуха, при встрече с преградой возникает давление скоростного напора воздушной ударнойволны.
Основныепараметры ударной волны, характеризующие ее разрушающее и поражающее действие:избыточное давление во фронте ударной волны, давление скоростного напора,продолжительность действия волны — длительность фазы сжатия и скорость фронтаударной волны.
Ударная волна в водеприподводном ядерном взрыве качественно напоминает ударную волну в воздухе. Однакона одних и тех же расстояниях давление во фронте ударной волны в воде гораздобольше, чем в воздухе, а время действия — меньше.
Приназемном ядерном взрыве часть энергиивзрыва расходуется на образование волнысжатия в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе она характеризуетсяменее резким увеличением давления во фронте волны, а также более медленным егоослаблением за фронтом. При взрыве ядерного боеприпаса в грунте основная частьэнергии взрыва передается окружающей массе грунта и производит мощноесотрясение грунта, напоминающее по своему действию землетрясения.
Механическое воздействие ударнойволны. Характер разрушения элементов объекта (предмета) зависит отнагрузки, создаваемой ударной волной, и реакции предмета на действие этойнагрузки. Общую оценку разрушений, вызванных ударной волной ядерного взрыва,принято давать по степени тяжести этих разрушений.
1)Слабое разрушение.Разрушаются оконные и дверные заполнения и легкие перегородки, частичноразрушается кровля, возможны трещины в стеклах верхних этажей. Подвалы и нижниеэтажи сохраняются полностью. Находиться в здании безопасно и оно можетэксплуатироваться после проведения текущего ремонта.
2)Среднее разрушениепроявляется в разрушении крыш и встроенных элементов — внутренних перегородок,окон, а также в возникновении трещин в стенах, обрушении отдельных участковчердачных перекрытий и стен верхних этажей. Подвалы сохраняются. Послерасчистки и ремонта может быть использована часть помещений нижних этажей.Восстановление зданий возможно при проведении капитального ремонта.
3)Сильное разрушениехарактеризуется разрушением несущих конструкций и перекрытий верхних этажей,образованием трещин в стенах и деформацией перекрытий нижних этажей.Использование помещений становится невозможным, а ремонт и восстановление — чаще всего нецелесообразным.
4)Полное разрушение.Разрушаются все основные элементы здания, включая и несущие конструкции.Использовать здание невозможно. Подвальные помещения при сильных и полныхразрушениях могут сохраняться и после разбора завалов частично использоваться.
Воздействие ударной волны на людейи животных. Ударная волна может нанести незащищенным людям и животнымтравматические поражения, контузии или быть причиной их гибели. Поражения могутбыть непосредственными (в результате воздействия избыточного давления искоростного напора воздуха) или косвенными (в результате ударов обломкамиразрушенных зданий и сооружений). Воздействие воздушной ударной волны нанезащищенных людей характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайнетяжелыми травмами.
1)Крайне тяжелыеконтузии и травмы возникают при избыточном давлении более 100 кПа.Отмечаются разрывы внутренних органов, переломы костей, внутренниекровотечения, сотрясение мозга, длительная потеря сознания. Эти травмы могутпривести к смертельному исходу.
2)Тяжелые контузии итравмы возможны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа. Онихарактеризуются сильной контузией всего организма, потерей сознания, переломамикостей, кровотечением из носа и ушей; возможны повреждения внутренних органов ивнутренние кровотечения.
3)Поражения среднейтяжести возникают при избыточном давлении 40-60 кПа. При этом могут бытьвывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждения органов слуха,кровотечение из носа и ушей.
4)Легкие повреждениянаступают при избыточном давлении 20-40 кПа. Они выражаются в скоро проходящихнарушениях функций организма (звон в ушах, головокружение, головная боль).Возможны вывихи, ушибы.
Гарантированнаязащита людей от ударной волныобеспечивается при укрытии их в убежищах. При отсутствии убежищ используютсяпротиворадиационные укрытия, подземные выработки, естественные укрытия и рельефместности.
Световое излучение. Световое излучение ядерного взрыва — совокупностьвидимого света и близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасныхлучей. Источник светового излучения — светящаяся область взрыва, состоящая изнагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта(при наземном взрыве). Температура светящейся области в течение некотороговремени сравнима с температурой поверхности солнца (максимум 8000-100000Си минимум 18000С). Размеры светящейся области и ее температурабыстро изменяются во времени. Продолжительность светового излучения зависит отмощности и вида взрыва и может продолжаться до десятков секунд. Поражающеедействие светового излучения характеризуется световым импульсом. Световымимпульсом называется отношение количества световой энергии к площади освещеннойповерхности, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей.
Приядерном взрыве на большой высоте рентгеновские лучи, излучаемые исключительносильно нагретыми продуктами взрыва, поглощаются большими толщами разреженного воздуха.Поэтому температура огненного шара (значительно больших размеров, чем привоздушном взрыве) ниже.
Количествосветовой энергии, достигающей объекта, находящегося на определенном расстоянииот наземного взрыва, может составлять для малых расстояний порядка трехчетвертей, а на больших — половину импульса при воздушном взрыве такой жемощности.
Приназемных и надводных взрывах световой импульс на тех же расстояниях меньше, чемпри воздушных взрывах той же мощности.
Приподземных или подводных взрывах поглощается почти все световое излучение.
Пожарына объектах и в населенных пунктах возникают от светового излучения и вторичныхфакторов, вызванных воздействием ударной волны. Большое влияние оказываетналичие горючих материалов. С точки зрения производства спасательных работпожары классифицируют по трем зонам: зона отдельных пожаров, зона сплошныхпожаров и зона горения и тления.
1)Зоны отдельныхпожаров представляют собой районы, на территории которых пожары возникают вотдельных зданиях, сооружениях. Маневр формирования между отдельными пожарамибез средств тепловой защиты невозможен.
2)Зона сплошных пожаров- территория, на которой горит большинство сохранившихся зданий. Через этутерриторию невозможен проход илинахождение на ней формирований без средств защиты от теплового излучения илипроведения специальных противопожарных мероприятий по локализации или тушениюпожара.
3)Зона горения и тленияв завалах представляет собой территорию, на которой горят разрушенные здания исооружения. Она характеризуется продолжительным горением в завалах (донескольких суток).
Воздействие светового излучения налюдей и животных. Световое излучение ядерного взрыва принепосредственном воздействии вызывает ожоги открытых участков тела, временноеослепление или ожоги сетчатки глаз. Ожоги разделяются по тяжести пораженияорганизма на четыре степени. Ожоги первойстепени выражаются в болезненности, покраснении и припухлости кожи. Они непредставляют серьезной опасности и быстро вылечиваются без каких-либопоследствий. При ожогах второй степениобразуются пузыри, заполненные прозрачной белковой жидкостью; при поражениизначительных участков кожи человек может потерять на некоторое времятрудоспособность и нуждается в специальном лечении. Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи с частичнымпоражением росткового слоя. Ожогичетвертой степени: омертвление кожи более глубоких слоев тканей. Поражениеожогами третьей и четвертой степеней значительной части кожного покрова можетпривести к смертельному исходу.
Защита от светового излученияболеепроста, чем от других поражающих факторов. Световое излучение распространяетсяпрямолинейно. Любая непрозрачная преграда могут служить защитой от него.Используя для укрытия ямы, канавы, бугры, насыпи, простенки между окнами, различныевиды техники, кроны деревьев и тому подобное, можно значительно ослабить иливовсе избежать ожогов от светового излучения. Полную защиту обеспечиваютубежища и противорадиационные укрытия. Одежда также защищает кожу от ожогов,поэтому ожоги чаще бывают на открытых участках тела. Степень ожогов световымизлучением закрытых участков кожи зависит от характера одежды, ее цвета,плотности и толщины (предпочтительна свободная одежда светлых тонов или одеждаиз шерстяных тканей).
Проникающая радиация. Проникающая радиация представляет собойгамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоныядерного взрыва. Также выделяются еще и ионизирующие излучения в виде альфа ибета частиц, имеющих малую длину свободного пробега, вследствие чего ихвоздействием на людей и материалы пренебрегают. Время действия проникающейрадиации не превышает 10-15 секунд с момента взрыва.
Основныепараметры, характеризующие ионизирующие излучения, — доза и мощность дозыизлучения, поток и плотность потока частиц.
Ионизирующаяспособность гамма-излучения характеризуется экспозиционнойдозой излучения. Единицей экспозиционной дозы гамма-излучения являетсякулон на килограмм (Кл/кг). В практике в качестве единицы экспозиционной дозыприменят несистемную единицу рентген (Р). Рентген- это такая доза (количествоэнергии) гамма-излучения, при поглощении которой в 1 см3 сухоговоздуха (при температуре 0оС и давлении 760 мм рт. ст.) образуется2,083 миллиарда пар ионов, каждый из которых имеет заряд, равный заряду электрона.
Степеньтяжести лучевого поражения главным образом зависит от поглощенной дозы. Дляизмерения поглощенной дозы любого вида ионизирующего излучения установленаединица грей (Гр.). Распространяясь в среде, гамма-излучения и нейтроныионизируют ее атомы и изменяют физическую структуру веществ. При ионизацииатомы и молекулы клеток живой ткани за счет нарушения химических связей ираспада жизненно важных веществ погибают или теряют способность к дальнейшейжизнедеятельности.
Привоздушных и наземных ядерных взрывах близких к земле настолько, что ударнаяволна может выводить из строя здания и сооружения, проникающая радиация вбольшинстве случаев для объектов является безопасной. Но с увеличением высотывзрыва она приобретает все большее значение в поражении объектов. При взрывахна больших высота и в космосе основным поражающим фактором становится импульспроникающей радиации.
Поражение людей и животныхпроникающей радиацией. При воздействии проникающей радиации у людей иживотных может возникнуть лучевая болезнь. Степень поражения зависит отэкспозиционной дозы излучения, времени, в течение которого эта доза получена,площади облучения тела, общего состояния организма. Также учитывают, чтооблучение может быть однократным и многократным. Однократным считаетсяоблучение, полученное за первые четверо суток. Облучение, полученное за время,превышающее четверо суток, является многократным. При однократном облученииорганизма человека в зависимости от полученной экспозиционной дозы различают 4степени лучевой болезни.
Лучеваяболезнь первой (легкой) степенивозникает при общей экспозиционнойдозе излучения 100-200 Р. Скрытый период может продолжаться 2-3 недели, послечего появляется недомогание, общая слабость, чувство тяжести в голове,стеснение в груди, повышение потливости, может наблюдаться периодическоеповышение температуры. В крови уменьшается содержание лейкоцитов. Лучеваяболезнь первой степени излечима.
Лучеваяболезнь второй (средней) степенивозникает при общей экспозиционнойдозе излучения 200-400 Р. Скрытый период длится около недели. Лучевая болезньпроявляется в более тяжелом недомогании, расстройстве функций нервной системы,головных болях, головокружениях, вначале часто бывает рвота, возможно повышениетемпературы тела; количество лейкоцитов в крови, особенно лимфоцитов,уменьшается более чем наполовину. При активном лечении выздоровление наступаетчерез 1,5-2 месяца. Возможны смертельные исходы (до 20%).
Лучеваяболезнь третьей (тяжелой) степенивозникает при общей экспозиционнойдозе 400-600 Р. Скрытый период- до нескольких часов. Отмечают тяжелое общеесостояние, сильные головные боли, рвоту, иногда потерю сознания или резкоевозбуждение, кровоизлияния в слизистые оболочки и кожу, некроз слизистыхоболочек в области десен. Количество лейкоцитов, а затем эритроцитов итромбоцитов резко уменьшается. Ввиду ослабления защитных сил организмапоявляются различные инфекционные осложнения. Без лечения болезнь в 20-70%случаев заканчивается смертью, чаще от инфекционных осложнений или откровотечений.
При облучении экспозиционной дозой более 600 Р. развивается крайне тяжелая четвертая степень лучевойболезни, которая без лечения обычно заканчивается смертью в течение двухнедель.
Защита от проникающей радиации.Проникающая радиация, проходя через различные среды (материалы), ослабляется.Степень ослабления зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя.Нейтроны ослабляются в основном за счет столкновения с ядрами атомов. Энергиягамма квантов при прохождении их через вещества расходуется в основном навзаимодействие с электронами атомов. Защитные сооружения ГО надежнообеспечивают защиту людей от проникающей радиации.
Радиоактивное заражение. Радиоактивное заражение возникаетв результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва. Основныеисточники радиоактивности при ядерных взрывах: продукты деления веществ,составляющих ядерное горючее (200 радиоактивных изотопов 36 химическихэлементов); наведенная активность, возникающая в результате воздействия потоканейтронов ядерного взрыва на некоторые химические элементы, входящие в составгрунта (натрий, кремний и другие); некоторая часть ядерного горючего, котораяне участвует в реакции деления и попадает в виде мельчайших частиц в продуктывзрыва. Излучение радиоактивных веществ состоит из трех видов лучей: альфа,бета и гамма. Наибольшей проникающей способностью обладают гамма лучи, меньшей- бета частицы и незначительной- альфа частицы. Поэтому основную опасность длялюдей при радиоактивном заражении местности представляют гамма и бета излучения.
Радиоактивноезаражение имеет ряд особенностей: большая площадь поражения, длительностьсохранения поражающего действия, трудности обнаружения радиоактивных веществ,не имеющих цвета, запаха и других внешних признаков.
Зонырадиоактивного заражения образуются в районе ядерного взрыва и на следерадиоактивного облака. Наибольшая зараженность местности будет при наземных(надводных) и подземных (подводных) ядерных взрывах.
Приназемном (подземном) ядерном взрыве огненный шар касается поверхности земли.Окружающая среда сильно нагревается, значительная часть грунта и скальных породиспаряется и захватывается огненным шаром. Радиоактивные вещества оседают нарасплавленных частицах грунта. В результате образуется мощное облако, состоящееиз огромного количества радиоактивных и неактивных оплавленных частиц, размерыкоторых колеблются от нескольких микрон до нескольких миллиметров. В течение7-10 минут радиоактивное облако поднимается и достигает своей максимальнойвысоты, стабилизируется, приобретая характерную грибовидную форму, и поддействием воздушных потоков перемещается с определенной скоростью и вопределенном направлении. Большая часть радиоактивных осадков, которая вызываетсильное заражение местности, выпадает из облака в течение 10-20 часов послеядерного взрыва.
Привыпадении радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва происходит заражениеповерхности земли, воздуха, водоисточников, материальных ценностей и томуподобное.
Привоздушном и высотном взрывах огненный шар не касается поверхности земли. Привоздушном взрыве почти вся масса радиоактивных продуктов в виде очень маленькихчастиц уходит в стратосферу и только небольшая часть остается в тропосфере. Изтропосферы радиоактивные вещества выпадают в течение 1-2 месяцев, а изстратосферы- 5-7 лет. За это время радиоактивно зараженные частицы уносятсявоздушными потоками на большие расстояния от места взрыва и распределяются наогромных площадях. Поэтому они не могут создать опасного радиоактивногозаражения местности. Опасность может лишь представлять радиоактивность,наведенная в грунте и предметах, расположенных вблизи эпицентра воздушногоядерного взрыва. Размеры этих зон, как правило, не будут превышать радиусов зонполных разрушений.
Формаследа радиоактивного облака зависит от направления и скорости среднего ветра.На равнинной местности при неменяющемся направлении ветра радиоактивный следимеет форму вытянутого эллипса. Наиболее высокая степень заражения наблюдаетсяна участках следа, расположенных недалеко от центра взрыва и на оси следа.Здесь выпадают более крупные оплавленные частицы радиоактивной пыли. Наименьшаястепень заражения наблюдается на границах зон заражения и на участках, наиболееудаленных от центра наземного ядерного взрыва.
Степеньрадиоактивного заражения местности характеризуется уровнем радиации наопределенное время после взрыва и экспозиционной дозой радиации (гаммаизлучения), полученной за время от начала заражения до времени полного распадарадиоактивных веществ.
Взависимости от степени радиоактивного заражения и возможных последствийвнешнего облучения в районе ядерного взрыва и на следе радиоактивного облакавыделяют зоны умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного заражения.
Зона умеренного заражения(зона А).Экспозиционная доза излучения за время полного распада радиоактивных веществколеблется от 40 до 400 Р. Работы на открытой местности, расположенной всередине зоны или у ее внутренней границы, должны быть прекращены на несколькочасов.
Зона сильного заражения(зона Б).Экспозиционная доза излучения за время полного распада радиоактивных веществколеблется от 400 до 1200 Р. В зоне Б работы на объектах прекращаются сроком до1 суток, рабочие и служащие укрываются в защитных сооружениях ГО, подвалах илидругих укрытиях.
Зона опасного заражения(зона В).На внешней границе зоны экспозиционного гамма излучения до полного распадарадиоактивных веществ составляет 1200 Р., на внутренней границе- 4000 Р. В этойзоне работы прекращаются от 1 до 3-4 суток, рабочие и служащие укрываются взащитных сооружениях ГО.
Зона чрезвычайно опасного заражения(зона Г).На внешней границе зоны экспозиционная доза гамма излучения до полного распадарадиоактивных веществ составляет 4000 Р. В зоне Г работы на объектахпрекращаются на 4 и более суток, рабочие и служащие укрываются в убежищах. Поистечении указанного срока уровень радиации на территории объекта спадает дозначений, обеспечивающих безопасную деятельность рабочих и служащих впроизводственных помещениях.
Действие продуктов ядерного взрывана людей. Как и проникающая радиация в районе ядерного взрыва, общеевнешнее гамма облучение на радиоактивно зараженной местности вызывает у людей иживотных лучевую болезнь. Дозы излучения, вызывающие заболевание, такие же, каки от проникающей радиации.
Привнешнем воздействии бета частиц у людей наиболее часто отмечаются поражениякожи на руках, в области шеи, на голове. Различают кожные поражения тяжелой(появление незаживающих язв), средней (образование пузырей) и легкой (посинениеи зуд кожи) степени.
Внутреннеепоражение людей радиоактивными веществами может произойти при попадании ихвнутрь организма главным образом с пищей. С воздухом и водой радиоактивныевещества в организм, по-видимому, будут попадать в таких количествах, которыене вызовут острого лучевого поражения с потерей трудоспособности людей.Всасывающиеся радиоактивные продукты ядерного взрыва распределяются в организмекрайне неравномерно. Особенно много концентрируется их в щитовидной железе ипечени. В связи с этим указанные органы подвергаются облучению в очень большихдозах, приводящих либо разрушению ткани, либо к развитию опухолей (щитовиднаяжелеза), либо к серьезному нарушению функций.
Основнымспособом защиты населения следуетсчитать изоляцию людей от внешнего воздействия радиоактивных излучений, а такжеисключение условий, при которых возможно попадание радиоактивных веществ внутрьорганизма человека вместе с воздухом и пищей.
Наиболеецелесообразный способ защиты от радиоактивных веществ и их излучений — убежищаи противорадиационные укрытия, которые надежно защищают от радиоактивной пыли иобеспечивают ослабление гамма излучения радиоактивного заражения в сотни — тысячи раз. Стены и перекрытия промышленных и жилых зданий, особенно подвальныхи цокольных помещений, также ослабляют действие гамма лучей.
Длязащиты людей от попадания радиоактивных веществ в органы дыхания и на кожу приработе в условиях радиоактивного заражения применяют средства индивидуальнойзащиты. При выходе из зоны радиоактивного заражения необходимо пройтисанитарную обработку, то есть удалить радиоактивные вещества, попавшие на кожу,и провести дезактивацию одежды.
Такимобразом, радиоактивное заражение местности, хотя и представляет чрезвычайнобольшую опасность для людей, но если своевременно принять меры по защите, томожно полностью обеспечить безопасность людей и их постояннуюработоспособность.
Электромагнитный импульс. При взаимодействии мгновенного изахватного гамма-излучений с атомами и молекулами среды последним сообщаютсяимпульсы энергии. Основная часть энергии расходуется на сообщениепоступательного движения электронам и ионам, образовавшимся в результатеионизации. Первичные (быстрые) электроны движутся в радиальном направлении отцентра взрыва и образуют радиальные электрические токи и поля, быстронарастающие по времени. Обладая большой энергией, первичные электроныпроизводят дальнейшую ионизацию, которая также приводит к образованию полей итоков. Возникающие кратковременные электрические и магнитные поля ипредставляют собой электромагнитный импульс ядерного взрыва (ЭМИ).
ЭМИназемного ядерного взрыва характеризуется амплитудой напряженности поля иформой импульса изменения поля с течением времени. Длительность егоопределяется длительностью мгновенного гамма-импульса и составляет несколькосотых долей микросекунды. Диапазон частот ЭМИ до 100Мгц, но в основном егоэнергия распределена около средней частоты (10-15 кгц).
Посколькуамплитуда ЭМИ быстро уменьшается с увеличением расстояния, его поражающеедействие — несколько километров от центра (эпицентра) взрыва крупного калибра.
Воздействие на людей, животных иаппаратуру. ЭМИ непосредственного действия на человека не оказывает.Приемники энергии ЭМИ — все проводящие электрический ток тела: все воздушные иподземные линии связи, линии управления, сигнализации и так далее. Наибольшуюопасность ЭМИ представляет для аппаратуры необорудованной специальной защитой,даже если она находится в особо прочных сооружениях, способных выдерживатьбольшие механические нагрузки от действия ударной волны ядерного взрыва.
Необходимотакже учитывать одновременность воздействия импульса мгновенногогамма-излучения и ЭМИ: под действием первого — увеличивается проводимостьматериалов, а под действием второго — наводятся дополнительные электрическиетоки. Кроме того, следует учитывать их одновременность воздействия на всесистемы, н