Характер воздействия ударной волны на людей и животных

 

Ударная волна может нанести незащищенным людям и животным травмы, контузии и привести к гибели. Различают поражения непосредственные и косвенные.

Непосредственное воздействие ударной волны - сильное сжатие в период действия фазы сжатия, мгновенное повышение давления в момент прихода ударной волны ощущается как резкий удар, а скоростной напор создает лобовое давление и приводит к перемещению тела в пространстве.

Косвенные поражения люди и животные могут получать в результате ударов обломками разрушенных зданий, сооружений, летящими осколками стекла, шлака и т.п.

Например, при избыточном давлении в 35 кПа плотность летящих осколков достигает 3500 шт. на квадратный метр при скорости их 50 м/с.

Воздействия могут быть:

- крайне тяжелые (разрывы внутренних органов, особенно органов содержащих много крови - печень, почки), имеющих полость заполненные жидкостью (мочевой и желчный пузыри); переломы костей, сотрясения мозга - возникает при избыточном давлении более 100 кПа (1кгс/м2);

- тяжелые - контузии и травмы при избыточном давлении 60-100 кПа (сильные контузии, кровотечения из носа и ушей),

- поражения средней тяжести при избыточном давлении 40-60 кПа (вывихи, повреждения органов слуха),

- легкие поражения при избыточном давлении 20-40 кПа.

Защита от ударной волны - укрытия в убежищах, в складках местности.

 

Вопрос 61.

Световое излучение. Световой импульс

Источник светового излучения - светящаяся область ядерного взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта (при наземном взрыве).

В начальной стадии взрыва температура излучения порядка 10000 С и с течением времени быстро снижается, как и размеры излучения.

Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом - это отношение количества световой энергии к площади освещенной поверхности, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей. Единицы светового импульса - джоуль на квадратный метр или калория на квадратный сантиметр (1 Дж/м2 = 23.9 * 10 ^ (-6) кал/см2).

Световой импульс зависит от мощности и вида взрыва, от расстояния от центра взрыва и ослабления излучения в атмосфере, а также от экранирующего воздействия пыли, дыма, растительности.

 

Воздействие светового излучения

 

Световое излучение при непосредственном воздействии вызывает ожоги открытых участков тела, временное ослепление или ожоги сетчатки глаз.

По тяжести ожоги подразделяются на:

- ожоги первой степени - покраснение и припухлости кожи;

- ожоги второй степени - образуются пузыри на коже;

- ожоги третьей степени - омертвление кожи;

- ожоги четвертой степени - омертвление кожи и подкожной клетчатки, мышц, костей.

Ожоги третьей и четвертой степени больших участков кожного покрова могут привести к смертельному исходу.

Одежда людей и шерстный покров животных защищает кожу от ожогов. Свободная одежда светлых тонов, из шерстяных тканей снижает воздействие светового излучения.

Временное ослепление возможно при яркой световой вспышке, особенно ночью, когда зрачок расширен. Ожог глазного дна (сетчатки) возможен при прямом попадании луча, когда человек фиксирует взгляд на вспышке - это поражение возможно на большом расстояние от центра взрыва (до 16 км).

Защита от светового излучения - непрозрачная преграда, создающая тень, убежище, укрытия.

 

Проникающая радиация

 

Это один из поражающих факторов ядерного оружия, представляющий собой гамма-излучение и поток нейтронов, кроме того выделяются ионизирующее излучения в виде альфа- и бета-частиц. Время действия проникающей радиации 10-15 с после взрыва.

Ионизирующая способность излучения характеризуется экспозиционной дозой излучения, ее единицей является Кулон на килограмм (Кл/кг), а также Рентген (1 Кл/кг = 3900 Р); единица мощности экспозиционной дозы - Ампер на килограмм (А/кг) или Рентген в секунду или час (Р/с или Р/ч).

Степень тяжести от ионизирующего поражения зависит от поглощенной дозы. Единицей поглощенной дозы являются Грэй и рад.

(1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад)

При воздействии проникающей радиации у людей и животных может возникнуть лучевая болезнь. Степень поражения зависит от:

- экспозиционной дозы излучения, времени, в течение которого доза получена;

- площади облучения тела;

- общего состояния организма.

От воздействия проникающей радиации окружающая среда ионизируется. При ионизации атомы и молекулы клеток живой ткани погибают.

Экспозиционная доза 50-80 Рентген, полученная за первые четверо суток, не вызывает потери трудоспособности людей, а доза 200-300 Рентген, полученная за это же время, вызывает средние радиационные поражения, а такая же доза, полученная за несколько месяцев - не вызывает заболевания, т.к. организм за это время способен частично вырабатывать новые клетки взамен погибших.

Облучение может быть однократным - получено за первые несколько суток и многократное - за время более 4 суток.

При однократном облучении различают четыре степени лучевой болезни:

- первая степень: при получении общей экспозиционной дозы 100-200 Р - две-три недели скрытый период, затем недомогание, тяжесть в голове, стеснение в груди, слабость.

- вторая (средняя) степень: 200-400 Р - скрытый период около недели, затем головные боли, головокружение, рвота, количество лейкоцитов в крови уменьшается более чем на половину, при активном лечении - выздоровление через 1.5-2 месяца, возможна смерть.

- третья (тяжелая) степень - экспонирующая доза 400-600 Р, скрытый период несколько часов, усиление вышеуказанных признаков, кровоизлияния, потеря сознания, количество лейкоцитов и эритроцитов резко уменьшаются, ослабляются защитные силы организма, наступает смерть, чаще от инфекционных заболеваний, кровотечений.

- четвертая (крайне тяжелая) степень: без лечения заканчивается смертью в течение двух недель.

При взрывах на большой высоте и в космосе основным поражающим факторов для объектов становится импульс проникающий радиации, который может вызвать изменения в материалах, радиоэлементах, в аппаратуре:

- необратимые - это нарушение структуры кристаллической решетки вещества из-за радиационного нагрева, окисления контактов, молекулярные изменения полимерных материалов, образование пылеобразных продуктов;

- обратимые изменения - это следствие ионизации материалов и окружающей среды, приводящие к утечке тока, снижению сопротивления изоляции, газовых промежутков и пр.

Радиоактивные излучения и нейтроны попадая в материал (вещества) ослабляются (тормозятся).

Защитные свойства материалов характеризуются слоем половинного ослабления, при прохождении которого интенсивность гамма-лучей или нейтронов уменьшается в два раза.

Убежища и укрытия гражданской обороны защищают от проникающей радиации.

Защита объектов с электронной, оптической аппаратурой достигается:

- применением радиационностойких материалов и элементов;

- созданием схем малокритичным к изменениям электрических параметров элементов, отключающих отдельные блоки на период действия ионизирующих излучений;

- увеличением расстояния между элементами, находящимися под электрической нагрузкой, снижение рабочих напряжений на них;

- применение нетокопроводящих замков при облучении;

- применение экранов.

 

Электромагнитный импульс

 

При ядерном взрыве за счет взаимодействия гамма-излучений с атомами и молекулами среды происходит ионизация, обладая большой энергией ионы (заряженные атомы и молекулы) движутся с большой скоростью и образуют радиальные электрические токи. Возникающие при этом электрические и магнитные поля и есть электромагнитный импульс ядерного взрыва (ЭМИ).

ЭМИ подобен импульсу от молневого разряда - в начале мгновенный бросок (крутой передний фронт - каждые доли микросекунды) и спад по экспоненте (несколько десятков миллисекунд).

ЭМИ непосредственного воздействия на людей не оказывает, но влияет на любые проводящие ток конструкции (ЛЭП, линии связи, металлические мосты, трубопроводы и т.п.): происходит пробой изоляции аппаратуры и кабелей, трансформаторов, порча полупроводников, электронной аппаратуры. При этом возникают высокие потенциалы, представляющие опасность для человека.

Способы защиты:

- применение двухпроводных линий связи, хорошо изолированных между собой и от земли;

- исключение применения однопроводных наружных линий связи;

- экранирование подземных кабелей - медной, алюминиевой, свинцовой оболочкой;

- электромагнитное экранирование блоков и узлов аппаратуры;

- использование молниезащитных средств.

 

Радиоактивное заражение

 

Радиоактивное заражение - результат выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва.

Отличительные особенности радиоактивного заражения - большая площадь поражения, тысячи и десятки тысяч квадратных километров, длительная сохранность поражающего действия (недели и месяцы) трудность обнаружения - только приборами.

Зоны радиоактивного заражения образуются в районе ядерного взрыва и на следе радиоактивного облака.

При надземном (подземном) ядерном взрыве огненный шар касается земли, грунт испаряется, захватывается огненным шаром, радиоактивные вещества оседают на расплавленных частицах грунта. Образуется мощное облако, которое за 7-10 минут поднимается до максимальной высоты (приобретая грибовидную форму) и под действием ветра перемещается над землей, при этом выпадающие в течение 1020 часов радиоактивные осадки заражают местность (воздух, водоисточники, материальные ценности).

Степень радиоактивного заражения зависит от мощности и вида взрыва, характера поверхности земли, метеоусловий и времени после взрыва.

При воздушном и высотном ядерном взрыве масса радиоактивных продуктов уходит в стратосферу и выпадая в течение 5-7 лет на огромной площади не представляет опасности для человека как и небольшая часть радиоактивных продуктов, оставшихся в тропосфере (выпадает в течение 1-2 месяцев).

Опасность для человека представляет радиоактивность в грунте и предметах вблизи эпицентра взрыва. Размер этих зон не более радиуса зоны полного разрушения.

Степень заражения определяется уровнем радиации - мощность экспозиционной дозы (Р/ч) на высоте 0.7-1 м.

Местность считается зараженной при уровне радиации 0.5 Р/ч. С течением времени уровень радиации спадает, его можно определить по формуле:

Pt=P0*(t/t0)^(-1.2) Р/ч

где P0,Pt - уровни радиации в начальный момент времени и в данный момент t, Р/ч.

Различают следующие зоны заражения:

- зона умеренного заражения (зона А), экспозиционная доза излучения за время полного распада Д = 40 - 400 Р, а уровень радиации на внешней границе через час после взрыва Рч равен 8 Р/ч. Работы на объектах не прекращаются, на открытой местности - прекращаются на несколько часов;

- зона сильного заражения (зона Б) Д = 400 - 1200 Р, Рч = 80 Р/ч. Работы на объектах прекращаются на 1 сутки, работающие укрываются в подвалах и укрытиях;

- зона опасного заражения (зона В) Д = 1200 - 4000 Р, Рч = 240 Р/ч. Работы прекращаются на 1-4 суток, работающие укрываются в укрытиях ГО;

- зона чрезвычайно опасного заражения (зона Г), Д = 4000 Р, Рч = 800 Р/ч, работы прекращаются на 4 и более суток, работающие укрываются в убежищах.

 

Вопрос 62.