Навігація
Головна
 
Головна arrow БЖД arrow Безпека життєдіяльності
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Ядерна зброя і захист від нього

Прийняті в останні роки рішення про скорочення ядерних потенціалів, заборону та знищення хімічної зброї знижують можливість застосування зброї масового ураження в сучасних війнах і збройних конфліктах, але повністю їх не виключають. Корінного перегляду поглядів ядерних держав на роль ядерної зброї в досягненні політичних цілей поки не відбулося. Разом з тим усвідомлення катастрофічних наслідків для цивілізації масованого застосування ядерної зброї привело їх до розробки теорії його обмеженого застосування з метою ураження систем державного і військового управління, угруповань військ, найважливіших об'єктів економіки.

Ядерна зброя (ЯО) - зброя масового ураження вибухової дії, засноване на використанні внутрішньоядерної енергії, що виділяється при ланцюгових реакціях поділу важких ядер деяких ізотопів урану і плутонію або при термоядерних реакціях синтезу легких ядер - ізотопів водню (дейтерію і тритію) в більш важкі, наприклад , ядра ізотопів гелію.

Ця зброя включає різні ядерні боєприпаси (бойові частини ракет і торпед, авіаційні і глибинні бомби, артилерійські снаряди і міни, споряджені ядерними зарядними пристроями), засоби управління ними та доставки їх до мети (носії). Іноді для позначення цієї зброї і його різновидів вживають терміни: атомну зброю, термоядерна зброя, нейтронне зброю.

Ядерна зброя засноване на явищах поділу і синтезу атомного ядра. При розподілі важких атомних ядер на більш легкі ядра або при з'єднанні (синтезі) легких ядер у важчі виділяється енергія. Вивільнення цієї внутрішньоядерної енергії і використовується в ядерній зброї.

У деяких важких елементах, зокрема в урані і плутонії, мимовільно або під впливом нейтронів або інших частинок спостерігається явище розпаду ядра. Цей процес називається поділом ядра. Він супроводжується випусканням близько 200 МеВ енергії на кожне разделившееся ядро.

Вивчення процесу розподілу урану показало, що тепловими (з малою енергією) нейтронами здійснюється поділ тільки ядер U-233, U-235 і Pu-239 до; важчий U-238 поглинає теплові нейтрони без поділу. Тому делящимися матеріалами або ядерними вибуховими речовинами (ЯВВ) називаються ті речовини, в яких реакцію поділу викликають теплові нейтрони. Фізичні процеси розвитку ядерної реакції прямо пов'язані з певним кількістю ЯВВ, яке називається критичною масою.

Критична маса - це така кількість ЯВВ, що у певних умовах, в якому кожне покоління нейтронів народжує нове, що складається з такої ж кількості нейтронів. Критична маса залежить від вмісту ізотопу, що ділиться в Я ВВ, середньої кількості нейтронів, що утворюються в одному акті поділу ядра (U-235- 2,47 нейтрона, Рі-239 - 3,09), щільності речовини з урахуванням дії зовнішнього тиску, геометричної форми заряду, наявності відбивача нейтронів. Саморозвивається (ланцюгова) реакція поділу на теплових нейтронах носить вибуховий характер і служить джерелом енергії в ядерних боєприпасах. Головна характеристика ланцюгової ядерної реакції - коефіцієнт розвитку реакції До рр, який визначає число поділок ядер, викликане одним поділом в попередньому ланці реакції.

Основними частинами ядерного боєприпасу є: ядерне зарядний пристрій (ядерний заряд), блок підриву з запобіжниками і джерелами живлення і корпус боєприпасу. У складі ядерного заряду знаходиться головна складова частина - ЯВВ. Якщо ЯВВ має надкрітіческіх масу і, відповідно, К рр> 1, то внаслідок мимовільного (спонтанного) поділу ядер урану або плутонію, наявності блукаючих нейтронів в атмосфері та інших факторів не можна запобігти ланцюгову реакцію в ядерному вибуховій речовині. Отже, до вибуху загальна кількість ЯВВ в одному боєприпасі повинно міститися розділеними на окремі частини, кожна з яких має масу менше критичної (К рр <1). Для вибуху необхідно з'єднати в єдине ціле таку кількість ділиться речовини, яке створить надкрітіческіх масу. У момент досягнення системою максимальної надкритичність реакцію поділу слід ініціювати від спеціального джерела нейтронів.

Є два способи здійснення ядерного вибуху.

Перший з них полягає в тому, щоб два або кілька підкритичних складових елементів ЯВВ швидко з'єднати в один, розміри і маса якого більше критичних. З цією метою можна використовувати постріл однією частиною заряду в іншу його частину, закріплену в протилежному кінці міцного металевого циліндра, що нагадує гарматний ствол. Такі боєприпаси зазвичай називають боєприпасами "гарматного" типу (рис 11.1).

Ядерний боєприпас "гарматного" типу

Рис. 11.1. Ядерний боєприпас "гарматного" типу: 1 - детонатор; 2 - заряд ВВ; 3 - відбивач нейтронів; 4 - ЯВВ; 5 - джерело нейтронів; 6 - корпус

Другий спосіб передбачає сильне обтиснення підкритичній маси (К рр <1) ЯВВ, що підвищує щільність речовини заряду в кілька разів і переводить систему в надкрітіческое стан (К рр> 1), так як критична маса обернено пропорційна квадрату щільності речовини. Необхідне для цього обтиснення можна отримати за допомогою вибуху звичайних ВВ, оточуючих з усіх боків сферичний заряд ЯВВ. Спрямована всередину вибухова хвиля від звичайних ВВ стискає сферичний заряд ЯВВ, і в ньому розвивається ланцюгова реакція поділу. Такий спосіб називається імплозівной (рис. 11.2).

Коефіцієнт корисного використання ЯВВ дорівнює відношенню кількості ділиться речовини, що вступив у реакцію поділу, до загальної кількості, наявному в заряді. Як правило, у міру зменшення потужності боєприпасу зменшується і коефіцієнт корисного використання ЯВВ.

Ядерний боєприпас імплозівного типу

Рис. 11.2. Ядерний боєприпас імплозівного типу: 1 - детонатор; 2 - заряд BB; 3 - відбивач нейтронів; 4 - ЯВВ; 5 - джерело нейтронів; 6 - корпус

Потужність ядерного вибуху прийнято характеризувати тротиловим еквівалентом. Це означає, що якщо потужність якого-небудь ядерного боєприпасу дорівнює 20 тис. Т, то при його вибуху виділяється така ж енергія, як і при вибуху 20 тис. Т тринітротолуолу (ТНТ).

При вибуху потужністю 20 тис. Т в ланцюгову реакцію поділу вступає близько 1 кг урану або плутонію. Інша частина ЯВВ, не вступив в реакцію, розсіюється в навколишньому просторі енергією вибуху.

Якщо потужність зарядів, в яких використовуються реакції поділу важких ядер, обмежена (порядку 100 тис.т), то застосування реакції синтезу в термоядерних і комбінованих боєприпасах дозволяє забезпечити їх практично необмежену потужність.

Ядерний синтез може бути здійснений при злитті різних легких ядер. Виділення енергії матиме місце у всіх випадках, коли після злиття ядер вихідних речовин будуть утворюватися нові ядра з великими енергіями зв'язку. Умови для протікання реакції синтезу виникають при температурі в десятки і сотні мільйонів градусів. Створення такої високої температури за допомогою зовнішнього джерела необхідно лише для початку реакції, а потім вона зможе підтримуватися за рахунок власної енергії.

Принципова схема пристрою термоядерного боєприпасу (водневої бомби) наведена на рис 11.3.

Першою фазою вибуху такого боєприпасу є розподіл урану (плутонію), що знаходиться в ядерному детонаторі 1 ("запалі"). При вибуху ядерного детонатора испускаются нейтрони і рентгенівське випромінювання. Детонатор і корпус боєприпасу мають спеціальну форму і конструкцію, які дозволяють фокусувати рентгенівське випромінювання на заряді дейтериду літію і ефективно опромінювати його. Виникла ударна хвиля обжимає дейтерид літію. Утворення при цьому тритію і різке підвищення температури ініціюють основну термоядерну реакцію в боєприпасі, тобто протікає друга фаза вибуху - з'єднання ядер дейтерію і тритію, при цьому 70% повного кількості енергії, що виділилася в ході протікання реакції синтезу, несеться швидкими нейтронами, 20% - ядрами атомів гелію і 2% - γ-квантами.

Схема пристрою термоядерного боєприпасу типу "поділ-синтез"

Рис. 11.3. Схема пристрою термоядерного боєприпасу типу "поділ-синтез": 1 - ядерний детонатор (заряд поділу); 2 - заряд для реакції синтезу (дейтерид літію); 3 - корпус

Якщо у заряду корпус 3 виготовити з природного U-238, вартість якого відносно невелика, то швидкі нейтрони можуть викликати ділення ядер U-238. Це буде третя фаза вибуху. Такі боєприпаси, засновані на принципі "поділ - синтез - поділ", називають трифазними або комбінованими.

Таким чином, можуть існувати різні ядерні заряди: однофазні, двофазні і трифазні, які відрізняються один від одного не тільки потужністю вибуху, але і характером вражаючого впливу. Важливою їх характеристикою є коефіцієнт термоядерного - відношення кількості енергії, що виділилася за рахунок реакцій синтезу, до загальної кількості енергії вибуху даної потужності. Зі збільшенням коефіцієнта термоядерного зменшується вихід радіоактивних продуктів на одиницю потужності і таким чином підвищується "чистота" вибуху, зменшуються масштаби радіоактивного забруднення.

Розвиток ядерної зброї в минулі роки йшло як поліції збільшення потужності ядерних зарядів, так і по шляху зменшення розмірів і маси боєприпасів. Багато уваги приділялося уніфікації та стандартизації окремих вузлів і ядерних боєприпасів в цілому. Перш ніж створити нове покоління ядерної зброї з виборчим характером вражаючої дії, потрібні докорінні зміни в принципах конструювання і технології виробництва.

Першим представником нового різновиду ядерної зброї є нейтронний боєприпас, який за своїм призначенням відноситься до тактичного ядерної зброї. Можлива поява і інших різновидів тактичної ядерної зброї, наприклад, з підвищеним вражаючим впливом по ударній хвилі, але зі зменшеним впливом інших вражаючих факторів.

Нейтронний боєприпас являє собою малогабаритний термоядерний заряд потужністю не більше 10 тис. Т, у якого основна частка енергії виділяється за рахунок реакцій синтезу ядер дейтерію і тритію, а кількість енергії, одержуваної в результаті розподілу важких ядер в детонаторі, мінімально, але достатньо для початку реакцій синтезу. Нейтронна складова проникаючої радіації такого малого по потужності ядерного вибуху і буде надавати основне вражаючий вплив на людину.

Ядерні боєприпаси всіх типів в залежності від потужності в тротиловому еквіваленті підрозділяються на надмалі (менше 1 тис. Т), малі (1 - 10 тис. Т), середні (10-100 тис. Т), великі (100-1000 тис. Т ) і надвеликі (більше 1000 тис. т).

Вибухи ядерних боєприпасів бувають різних видів. Вид вибуху (підземний, наземний, повітряний, висотний, підводний, надводний) визначається завданнями застосування ядерної зброї, властивостями об'єктів ураження, їх захищеністю, а також характеристиками носія ядерного заряду.

При вибуху ядерного боєприпасу за мільйонні частки секунди виділяється колосальна кількість енергії і тому в зоні протікання ядерних реакцій температура підвищується до декількох мільйонів градусів, а максимальний тиск досягає мільярдів атмосфер. У момент вибуху виникає світлове випромінювання. Високі температура і тиск викликають потужну ударну хвилю.

Поряд з ударною хвилею і світловим випромінюванням вибух ядерного боєприпасу супроводжується випусканням проникаючої радіації, що складається з потоку нейтронів і γ-квантів. Хмара вибуху містить величезну кількість радіоактивних продуктів - осколківподілу. По шляху руху цієї хмари радіоактивні продукти з нього випадають, в результаті чого відбувається радіоактивне забруднення місцевості, об'єктів і повітря.

Нерівномірний рух електричних зарядів в повітрі, що виникають під дією іонізуючих випромінювань, призводить до утворення електромагнітного імпульсу (ЕМІ). Так формуються основні вражаючі фактори ядерного вибуху.

Ударна хвиля ядерного вибуху - один з основних вражаючих факторів. Залежно від того, в якому середовищі виникає і поширюється ударна хвиля - у повітрі, воді або грунті, її називають відповідно повітряного ударною хвилею, ударною хвилею у воді і сейсмовзривние хвилею (в грунті).

Повітряного ударною хвилею називається область різкого стиску повітря, що розповсюджується в усі сторони від центра вибуху з надзвуковою швидкістю. Володіючи великим запасом енергії, ударна хвиля ядерного вибуху здатна завдавати поразки людям, руйнувати різні споруди, військову техніку та інші об'єкти на значних відстанях від місця вибуху.

Орієнтовні значення радіусів зон ураження для різних потужностей вибуху визначаються з урахуванням значень основних параметрів ударної хвилі ядерного вибуху, які в свою чергу залежать від потужності ядерного боєприпасу (табл. 11.5).

Таблиця 11.5

Значення основних параметрів ударної хвилі ядерного вибуху потужністю 30 тис. Т

Параметр

Відстань від центру вибуху R, м

500

750

1000

1500

2000

2500

Надлишкове тиск DР ф, Па

132390

73550

47072

25497

16671

11768

Швидкість поширення фронту V Δ, м / с

494

432

402

374

364

357

Швидкість руху повітря у фронті V ф, м / с

310

189

124

68

43

31

Залежно від виду вибуху поширення повітряної ударної хвилі має свої особливості.

На поширення ударної хвилі і її вражаючу дію істотний вплив можуть надати рельєф місцевості, міська забудова, лісові масиви, метеорологічні умови, потужність і вид ядерного вибуху.

Вражаюча дія ударної хвилі на різні об'єкти залежить від розмірів, конструкції об'єкта і ступеня його зв'язку з земною поверхнею.

Ураження людей викликаються як прямим впливом повітряної ударної хвилі, так і побічно (летять уламками споруд, падаючими деревами, осколками скла, камінням, ґрунтом і т.п.). Ударна хвиля ядерного вибуху, впливаючи на незахищену людину, здатна завдати йому травми в основному такого ж характеру, як і при вибуху звичайних снарядів і авіабомб, проте на значно більших відстанях від епіцентру вибуху. ХарактеРістепень ураження людей залежать від надлишкового тиску в підійшла ударній хвилі, від положення людини в цей момент і ступеня його зашиті. Залежно від надлишкового тиску травми від дії ударної хвилі прийнято умовно поділяти на легкі (? Р = 19 613-39 226 Па), середні (? Р ф = 49033 Па) і важкі (? Р ф> 49033 Па). При тиску понад 98066 Па травми можуть бути вкрай важкими і смертельними.

При дії ударної хвилі на будівлі головною причиною їх руйнування є первісний удар, що виникає в момент відображення хвилі від будівлі. Руйнування димарів, опор ліній електропередачі, мостових ферм, стовпів і подібних їм об'єктів відбувається під дією швидкісного напору. Скління будівель порушується при надлишковому тиску у фронті повітряної ударної хвилі 4903 Па.

Заглиблення фортифікаційні споруди руйнуються в меншій мірі, ніж споруди, що підносяться над поверхнею землі.

Основний спосіб захисту людей і техніки від поразки ударною хвилею - ізоляція їх від дії підвищеного тиску і швидкісного напору. Для цього використовуються захисні споруди (укриття, притулку) різних типів.

Якщо прийняти, що при повітряному ядерному вибуху безпечну відстань для незахищеної людини становить R км, то люди, що знаходяться у відкритих фортифікаційних спорудах, які не будуть уражені вже на видаленні 2/3 R. Перекриті траншеї зменшують радіус вражаючої дії в 2 рази, а бліндажі - в 3 рази. Люди, що знаходяться в підземних міцних спорудах на глибині більше 10 м, не уражаються навіть у тому випадку, якщо це споруда знаходиться в епіцентрі повітряного ядерного вибуху.

Небезпечним вражаючим чинником ядерного вибуху є світлове випромінювання.

Під світловим випромінюванням ядерного вибуху розуміється електромагнітне випромінювання оптичного діапазону у видимій, ультрафіолетовій і інфрачервоній областях спектру.

Енергія світлового випромінювання поглинається поверхнями освітлюваних тіл, які при цьому нагріваються. Температура нагріву залежить від багатьох факторів і може бути такою, що поверхня об'єкта обвуглиться, оплавітся або запалиться. Світлове випромінювання може викликати опіки відкритих ділянок тіла людини, а в темний час доби - тимчасове осліплення.

Джерелом світлового випромінювання є світлова область вибуху, що складається з нагрітих до високої температури парів конструкційних матеріалів боєприпасу і повітря, а при наземних вибухах - і випарувався грунту. Світна область у своєму розвитку проходить три фази: початкову, першу і другу (рис. 11.4).

Основна частка енергії світлового випромінювання (до 98%) припадає на другу фазу, тривалість якої майже дорівнює загальній тривалості випускання світлового випромінювання. Така картина світлового випромінювання з мінімумом між першою і другою фазами може спостерігатися при ядерних вибухах потужністю більше 0,5 тис. Т. При вибухах ядерних зарядів сверхмалой потужності це випромінювання можливо в ході однієї основної фази.

Залежність яркостной температури світиться області від часу

Рис. 11.4. Залежність яркостной температури світиться області від часу

Час існування світиться області та її розміри зростають зі збільшенням тротилового еквівалента вибуху (табл. 11.6). За тривалості свічення можна орієнтовно судити про потужності ядерного вибуху.

Таблиця 11.6

Характеристика світиться області ядерного вибуху до кінця другої фази світіння

Потужність ядерного вибуху

Час світіння, з

Діаметр, м

Надмалих

Близько 0,2

50-200

Мала

1-2

200-500

Середня

2-5

500-1000

Крупна

5-10

1000-2000

Сверхкрупное

20-40

2000-5000

Основним параметром, що визначає вражаючу здатність світлового випромінювання ядерного вибуху, є світловий імпульс.

Світловий імпульс U - кількість енергії світлового випромінювання, падаючої за весь час випромінювання на одиницю площі нерухомою неекранованої поверхні, розташованої перпендикулярно до напрямку прямого випромінювання, без урахування відбитого випромінювання. Світловий імпульс вимірюється в джоулях на квадратний метр (Дж / м 2).

Інтенсивність світлового випромінювання із збільшенням відстані зменшується внаслідок розсіювання і поглинання. Дощ, сніг, туман, пил і дим, поглинаючи світлове випромінювання, знижують світловий імпульс і його вражаюча дія в кілька разів. Навпаки, за рахунок відбиття від хмар або снігового покриву вражаючий вплив світлового випромінювання може збільшитися майже в 2 рази.

Вражаюча дія світлового випромінювання залежить також від того, яку частку світлової енергії поглинає 1 см 2 поверхні і до якої температури нагрівається поверхню. У свою чергу температура нагріву освітленої поверхні визначається теплопровідністю і питомою теплоємністю тіла. Чим більше поглинаюча здатність поверхні і чим менше теплопровідність і питома теплоємність, тим вище температура нагріву поверхні.

Поразка людей світловим випромінюванням виражається в появі опіків різних ступенів ділянок шкіри (відкритих і захищених обмундируванням), а також в ураженні очей. Опіки можуть бути отримані безпосередньо від випромінювання або від полум'я, що виник при загорянні різних матеріалів під дією світлового випромінювання.

Світлове випромінювання в першу чергу впливає на відкриті ділянки тіла - кисті рук, обличчя, шию, а також на очі. Розрізняють чотири ступені опіків (табл. 11.7). Опік першого ступеня являє собою поверхневе ураження шкіри, зовні виявляється в її почервонінні; опік другого ступеня характеризується утворенням пухирів; опік третього ступеня викликає омертвіння глибоких шарів шкіри; при опіку четвертого ступеня обвуглюються шкіра і підшкірна клітковина, а іноді і більш глибокі тканини.

Небезпечне ураження людей буде спостерігатися при опіках відкритих ділянок шкіри другого і третього ступенів або при опіках другого ступеня під одягом (не менше 3% поверхні тіла).

Поразка очей світловим випромінюванням можливо трьох видів: тимчасове осліплення, яке може тривати до 30 хв; опіки глазногодна, що виникають на великих відстанях при прямому погляді на світиться область вибуху; опіки рогівки і повік, що виникають на тих же відстанях, що і опіки шкіри.

Таблиця 11.7

Значення світлових імпульсів, відповідні опіків шкіри різного ступеня, Дж / см 2

Ступінь опіку

Відкриті ділянки шкіри при потужності вибуху, тис. Т

Ділянки шкіри під обмундируванням

1

10

100

1000

річним

зимовим

Перша

10,04

13,39

16,74

20,08

25,1

146,44

Друга

16,74

25,1

41,8

37,7

41,84

167,36

Третя

33,47

37,7

46,02

50,21

62,76

209,2

Четверта

Більш

33,47

Більш

37,7

Більш

46,02

Більш

50,21

Більш

62,76

Більш

209,2

Ступінь впливу світлового випромінювання на обладнання, техніку та споруди залежить від властивостей їх конструкційних матеріалів. Оплавлення, обвуглювання і займання матеріалу в одному місці можуть призвести до поширення вогню, тобто до пожежі.

Захист від світлового випромінювання більш проста, ніж від інших вражаючих факторів ядерного вибуху, оскільки будь яка непрозора перепона, будь-який об'єкт, що створюють тінь, можуть служити захистом від нього.

В якості додаткових заходів захисту від вражаючої дії світлового випромінювання рекомендується:

  • - Використання екранують властивостей ярів, лощин, місцевих предметів;
  • - Постановка димових завіс для поглинання енергії світлового випромінювання;
  • - Підвищення відбивної здатності матеріалів (побілка крейдою, покриття фарбами світлих тонів);
  • - Підвищення стійкості до впливу світлового випромінювання (обмазка глиною, обсипання грунтом, снігом, просочення тканин вогнестійкими складами);
  • - Проведення протипожежних заходів (видалення сухої трави та інших легкозаймистих матеріалів, вирубка просік і пристрій загороджувальних смуг);
  • - Використання в темний час доби засобів захисту очей від тимчасового засліплення (очок, світлових затворів та ін.).

Істотним вражаючим чинником ядерного зброї є проникаюча радіація ядерного вибуху, яка представляє собою потік γ-випромінювання і нейтронів. Нейтронне і γ-випромінювання різні за своїми фізичними властивостями, а загальним для них є те, що вони можуть поширюватися в повітрі в усі боки на відстані до 2,5-3 км. Проходячи через біологічну тканину, γ-кванти і нейтрони іонізують атоми і молекули, що входять до складу живих клітин, в результаті чого порушується нормальний обмін речовин і змінюється характер життєдіяльності клітин, окремих органів і систем організму, що призводить до виникнення специфічного захворювання - променевої хвороби.

Час дії проникаючої радіації вибухом зарядів і комбінованих зарядів не перевищує декількох секунд і визначається часом підйому хмари вибуху на таку висоту, при якій γ-випромінювання поглинається товщею повітря і практично не досягає поверхні землі.

Вражаюча дія проникаючої радіації характеризується дозою випромінювання, тобто кількістю енергії іонізуючих випромінювань, поглиненої одиницею маси середовища, що опромінюється. Ступінь ураження живого організму визначається поглиненою дозою. Поглинена доза - фундаментальна дозиметрична величина, що дорівнює відношенню середньої енергії, переданої іонізуючим випромінюванням речовині в елементарному об'ємі, до маси речовини в цьому обсязі. Одиниця виміру поглиненої дози в СІ - грей (1 грей = 1 Дж / кг). Крім того, використовується поняття "еквівалентна доза" - це поглинена доза в органі мул і ткан і, в якій врахована різниця ефективностей біологічного впливу даного виду випромінювання і γ-випромінювання. Цей облік відбувається за рахунок взвешивающего коефіцієнта, який показує, у скільки роздали вид випромінювання ефективніше при біологічному впливі, ніж γ-випромінювання (при однаковою поглинутою дозі в тканинах тіла). Одиниця виміру еквівалентної дози в СІ - зіверт (Зв).

Найбільш часто при нормуванні використовуються значення ефективної дози. Вона являє собою величину впливу іонізуючого випромінювання, використовувану як міру ризику виникнення віддалених наслідків опромінення організму людини і окремих його органів з урахуванням їх радіочутливості. Вимірюється ефективна доза в зивертах.

Нейтрони і γ-випромінювання ядерного вибуху діють на будь-який об'єкт практично одночасно. Тому вражаючу дію проникаючої радіації визначається підсумовуванням доз γ-випромінювання і нейтронів:

де - сумарна доза випромінювання; - доза γ-випромінювання;

- Доза нейтронів (нуль у символів доз показує, що вони визначаються перед захисної перешкодою).

Доза випромінювання залежить від типу ядерного заряду, потужності і виду вибуху, а також від відстані до центру вибуху.

Проникаюча радіація є одним з основних вражаючих факторів нейтронних боєприпасів та боєприпасів поділу сверхмалой і малої потужності. Для вибухів більшої потужності радіус ураження проникаючою радіацією значно менше радіусів поразки ударною хвилею і світловим випромінюванням. Залежність дози випромінювання по γ-випромінювання і по нейтронам від відстані до епіцентру вибуху показана в табл. 11.8. Особливе значення проникаюча радіація набуває у разі вибухів нейтронних боєприпасів, коли основна частка дози випромінювання утворюється швидкими нейтронами.

При вибуху нейтронних боєприпасів техніка, що має електронну апаратуру і Електроавтоматика, виходить з ладу внаслідок ушкоджень транзисторів, діодів та інших елементів під впливом проникаючої радіації.

Таблиця 11.8

Розрахункові значення доз випромінювання при повітряному вибуху нейтронного боєприпасу потужністю 1 тис. Т

Відстань від епіцентру вибуху, м

Доза випромінювання, грей

по γ-випромінюванню

по нейтронам

сумарна

300

1000

4000

5000

500

300

700

1000

700

50

100

150

1000

8

12

20

1 200

3,5

5

8,5

1500

1

1

2

1 800

0,45

0,3

0,75

2000

0,1

0,05

0,15

Примітки: 1. При вибуху нейтронних боєприпасів потужністю q тис. Т дози випромінювання будуть в q разів більше (менше) зазначених у таблиці. 2. При вибуху ядерного заряду поділу тієї ж потужності при інших рівних умовах дози випромінювання будуть менше в 5-10 разів.

З табл. 11.8 випливає, що на близьких відстанях від епіцентру вибуху в зоні смертельних і важких поразок доза нейтронів значно перевершує дозу γ-випромінювання і тільки на кордоні легких поразок, тобто на відстані 1500-1800 м, їх значення будуть приблизно однаковими.

Вражаюча дія проникаючої радіації на стан людей і на боєздатність військ залежить від дози випромінювання і часу, пройшов після вибуху. У залежності від дози випромінювання розрізняють чотири ступені променевої хвороби:

  • - Променева хвороба I ступеня (легка) виникає при сумарній дозі випромінювання 1,5-2,5 грей. Прихований період триває два-три тижні, після чого з'являються нездужання, загальна слабкість, нудота, запаморочення, періодичне підвищення температури. У крові зменшується вміст білих кров'яних кульок. Променева хвороба I ступеня виліковна;
  • - Променева хвороба II ступеня (середня) виникає при сумарній дозі випромінювання 2,5-4,0 грей. Прихований період триває близько тижня. Ознаки захворювання виражені більш яскраво. При активному лікуванні настає одужання через 1,5-2 міс;
  • - Променева хвороба III ступеня (важка) настає при дозі випромінювання 4,0-7,0 грей. Прихований період становить кілька годин. Хвороба протікає інтенсивно і важко. У разі успішного результату одужання може настати через 6-8 міс;
  • - Променева хвороба IV ступеня (вкрай важка) настає при дозі випромінювання понад 7 грей, яка є найбільш небезпечною. При дозах, що перевищують 50 грей, людина втрачає працездатність через кілька хвилин.

Тяжкість ураження певною мірою залежить від стану організму до опромінення і його індивідуальних особливостей. Сильна перевтома, голодування, хвороба, травми, опіки підвищують чутливість організму до дії проникаючої радіації. Спочатку людина втрачає фізичну працездатність, а потім - розумову.

У техніці і обладнанні під дією нейтронів може утворитися наведена активність, яка впливає на працездатність екіпажів і особовий склад ремонтно-евакуаційних підрозділів.

У приладах радіаційної розвідки під дією наведеної активності в детекторних блоках можуть вийти з ладу найбільш чутливі піддіапазони вимірювань. При великих дозах випромінювання і потоках швидких нейтронів втрачають свої якості елементи радіоелектроніки та електроавтоматики. При дозах більше 20 грей скла оптичних приладів темніють, забарвлюючись у фіолетово-бурий колір, що знижує або повністю виключає можливість їх використання для спостереження.

Захистом від проникаючої радіації служать різні матеріали, що ослабляють γ-випромінювання і нейтрони. При вирішенні питань захисту слід враховувати різницю в механізмах взаємодії γ-випромінювання і нейтронів з середовищем, що зумовлює вибір захисних матеріалів. Потік нейтронів краще послаблюється легкими матеріалами, що містять ядра легких елементів, наприклад водню (вода, поліетилен), а γ-випромінювання найсильніше послаблюється важкими матеріалами, що мають високу електронну щільність (свинець, стати, бетон).

При ядерному вибуху в результаті випадання радіоактивних речовин із хмари вибуху виникає радіоактивне забруднення місцевості, приземного шару атмосфери, повітряного простору, води, об'єктів різного призначення.

Значення радіоактивного забруднення як вражаючого фактора визначається тим, що високі рівні радіації можуть спостерігатися не тільки в районі, прилеглому до місця вибуху, але і на відстані десятків і навіть сотень кілометрів від нього. На відміну від інших вражаючих факторів, дія яких виявляється протягом відносно короткого часу після ядерного вибуху, радіоактивне забруднення місцевості може бути небезпечним протягом декількох діб і тижнів після вибуху.

Найбільш сильне забруднення місцевості відбувається при наземних ядерних вибухах, коли площі забруднення з небезпечними рівнями радіації в багато разів перевищують розміри зон поразки ударною хвилею, світловим випромінюванням і проникаючою радіацією. Самі радіоактивні речовини і випускаються нимиіонізуюче випромінювання не мають кольору, запаху, а швидкість їх розпаду неможе бути змінена будь-якими фізичними або хімічними методами.

Ядерні вибухи в атмосфері і в більш високих шарах призводять до виникнення потужних електромагнітних полів з довжинами хвиль від 1 до 1000 м і більше. Ці поля зважаючи на їх короткочасного існування прийнято називати електромагнітним імпульсом.

Вражаюча дія ЕМ І обумовлено виникненням напруг і струмів в провідниках різної протяжності, розташованих у повітрі, на землі, в техніці, спорудах та інших об'єктах.

Основною причиною генерації ЕМ І тривалістю менше 1 с вважають взаємодію γ-квантів і нейтронів з газом у фронті ударної хвилі і навколо нього.

При наземному і низькому повітряному вибухах вражаючий вплив ЕМІ спостерігається на відстані порядку декількох кілометрів від центру вибуху.

При висотному ядерному вибуху (Н> 10 км) можуть виникати поля ЕМІ в зоні вибуху і на висотах 20-40 км від поверхні землі.

Електричні та магнітні поля ЕМІ в ролі вражаючого фактора характеризуються напруженістю поля. У динаміці імпульс ЕМІ являє собою швидко затухаючий коливальний процес з декількома квазіполуперіодамі. Напруженість електричного і магнітного полів залежить від потужності, висоти вибуху, відстані від центру вибуху і властивостей навколишнього середовища.

Вражаюча дія ЕМІ проявляється насамперед по відношенню до радіоелектронної та електротехнічної апаратурі, що знаходиться на озброєнні, військової та цивільної техніці та інших об'єктах. Під дією ЕМВ у зазначеній апаратурі наводяться електричні струми і напруги, які можуть викликати пробою ізоляції, пошкодження трансформаторів, згоряння розрядників, псування напівпровідникових приладів, перегорання плавких вставок та інших елементів радіотехнічних пристроїв. Найбільш схильні до впливу ЕМІ лінії зв'язку, сигналізації та управління. Якщо ЕМ І недостатній для повного пошкодження приладів або окремих деталей, то можливо спрацьовування засобів захисту (плавких вставок, грозоразрядников) і порушення працездатності ліній.

Електромагнітний імпульс являє небезпеку і для міцних споруд (укритих командних пунктів, ракетних стартових комплексів, об'єктів економіки), які розраховані на стійкість до впливу ударних хвиль наземного ядерного вибуху, здійсненого на відстані кількох сотень метрів. У цьому випадку сильні електромагнітні поля можуть пошкодити електричні ланцюги і порушити роботу не екранованого електронного та електротехнічного обладнання.

Висотний вибух здатний створювати перешкоди в роботі засобів зв'язку на дуже великих площах.

Захист від ЕМ І досягається екрануванням каналів енергопостачання та управління, а також апаратури. Всі зовнішні лінії повинні бути двопровідними, добре ізольованими від землі, з малоінерційними розрядниками і плавкими вставками. Для захисту чутливого електронного обладнання доцільно використовувати розрядники з невеликим порогом спалювання. Важливе значення мають правильна експлуатація ліній, контроль справності засобів захисту, а також організація обслуговування ліній в процесі експлуатації.

Найбільш небезпечно і руйнівно одночасний вплив вражаючих факторів ядерної зброї. При цьому травми і контузії людей можуть поєднуватися з опіками, променевою хворобою від впливу проникаючої радіації і радіоактивного забруднення. Цивільні об'єкти можуть бути зруйновані (пошкоджені) ударною хвилею з одночасним загорянням від світлового випромінювання, електронна апаратура і прилади можуть втратити працездатність в результаті впливу електромагнітного імпульсу та іонізуючих випромінювань ядерного вибуху. У містах і населених пунктах можуть виникнути зони завалів, а в лісистій місцевості - зони пожеж.

Захист населення в цих умовах досягається різними шляхами. Основним способом захисту є використання захисних споруд - сховищ і укриттів цивільної оборони. У відповідності зі ст. 4 Федерального закону "Про цивільну оборону" "... підготовка держави до ведення цивільної оборони здійснюється завчасно у мирний час з урахуванням розвитку озброєння, військової техніки і засобів захисту населення від небезпек, що виникають при веденні військових дій або внаслідок цих дій". Одним з головних шляхів в цьому напрямку є здійснення інженерно-технічних заходів цивільної оборони та попередження надзвичайних ситуацій (ІТМ ГОЧС). Але нове будівництво захисних споруд визнано доцільним вести тільки там, де це вкрай необхідно: на підприємствах атомної енергетики, хімічно небезпечних об'єктах, а також в районах їх розміщення.

В інших місцях захист людей слід організовувати шляхом комплексного освоєння підземного простору міст, пристосування під захисні споруди приміщень у цокольних і наземних поверхах існуючих і споруджуваних будинків. Інженерно-технічні заходи передбачають також дообладнання метрополітенів, пристосування гірничих виробок і природних порожнин для захисту населення і матеріальних засобів від впливу ядерної зброї і деяких надзвичайних ситуацій.

У будинках рекомендується будувати не підвали, як це робиться зараз, а підземні поверхи з посиленими перекриттями, розміщувати в них об'єкти обслуговування будівель, різні підсобні приміщення, майстерні. У загрозливий період при відповідних конструктивних рішеннях ці споруди можна буде дообладнати до захисних споруд.

Не виключається використання укриттів польового типу, що зводяться силами населення.

Одним з важливих способів захисту залишається евакуація населення із зони ураження, але його використання залежить від конкретних умов. Загальна евакуація населення з категорійних міст передбачається тільки при прямій загрозі ядерного нападу.

Для захисту людей при радіоактивному зараженні застосовують засоби індивідуального захисту. Цими коштами забезпечується в першу чергу населення, яке проживає в зонах ймовірного небезпечного зараження. В умовах радіоактивного забруднення великих територій особливого значення набуває вибір і встановлення режимів поведінки (захисту) людей на забрудненій території.

До числа основних заходів, способів і засобів, що забезпечують захист населення від радіоактивного впливу, відносяться:

  • - Виявлення та аналіз радіаційної обстановки;
  • - Організація радіаційного контролю;
  • - Встановлення та підтримання режиму радіаційної безпеки;
  • - Проведення, при необхідності, на ранній стадії йодної профілактики населення та учасників ліквідації наслідків застосування ядерної зброї;
  • - Забезпечення населення, учасників ліквідації наслідків засобами індивідуального захисту і правильне використання цих коштів;
  • - Укриття населення у сховищах і укриттях, що забезпечують зниження рівня зовнішнього опромінення і захист органів дихання від проникнення в них радіонуклідів, які опинилися в атмосферному повітрі;
  • - Санітарна обробка населення та учасників ліквідації наслідків;
  • - Дезактивація об'єктів, транспорту, засобів захисту, одягу, майна, продовольства, води;
  • - Евакуація або відселення людей із зон, в яких рівень забруднення перевищує допустимий для проживання населення.

Очевидно, що масоване застосування ядерної зброї неминуче призведе до великих втрат серед населення. Найбільш значні втрати можуть бути в густонаселених районах, де зосереджені великі промислові підприємства, а також в адміністративних, ділових і культурних центрах. Населення сільських районів може бути піддано сильному впливу радіоактивного зараження. Звідси випливає необхідність організації надійного захисту населення та об'єктів економіки на всій території країни, незалежно від їх місцезнаходження щодо меж держави, чіткої організації системи оповіщення та умілих дій населення за сигналами цивільної оборони.

При гарній постановці цивільної оборони, вмілому здійсненні комплексу загальнодержавних заходів щодо захисту населення і економіки можна добитися значного зниження згубних наслідків застосування ядерної зброї.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук