Ядерное оружие и его поражающие факторы
Ядерное оружие (ЯО) - оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжелые, например ядра изотопов гелия. Это оружие включает различные ядерные боеприпасы (боевые части ракет и торпед, авиационные и глубинные бомбы, артиллерийские снаряды и мины, снаряженные ядерными зарядными устройствами), средства управления ими и доставки их к цели (носители). Поражающее действие ядерного взрыва зависит от мощности боеприпаса, вида взрыва, типа ядерного зарядного устройства. Поражающие факторы ядерного взрыва (рис. 3.16):
Рис. 3.16. Воздушная ударная волна. Область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.
Разрушения хозяйственных объектов, три степени:
Для жилых и промышленных зданий обычно берется еще и четвертая степень — их полное разрушение. Защита населения. Основной способ — укрытие, для чего используются все виды защитных сооружений: убежища, укрытия (окопы, открытые и перекрытые траншеи, погреба, подвалы и т.д.). Перекрытые траншеи уменьшают поражение людей в 2 раза, убежища с заглублением более 10 м полностью исключают поражение людей. Источником светового излучения является светящаяся область ядерного взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах — и испарившегося грунта. Температура светящейся области может достигать 8—10 000 °С. Время свечения светящейся области зависит от мощности ядерного взрыва и составляет от 0,2 до 40 с. Поражающий фактор светового излучения: световой импульс — это количество энергии светового излучения, падающей за время излучения на единицу площади неподвижной неэкранированной поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению прямого излучения, без учета отраженного излучения. Световой импульс измеряется в джоулях на квадратный метр (кДж/м2) или калориях на квадратный сантиметр (кал/см2). 1 кал/см2 ~ 40 кДж/м2. При оценке воздействия светового излучения на людей и объекты экономики необходимо учитывать и отраженные лучи. За счет отражения от облаков или снежного покрова поражающее действие светового излучения может увеличиваться в 2 раза. Световое излучение ядерного взрыва при непосредственном воздействии на людей вызывает ожоги открытых участков тела, ослепление или ожоги сетчатки глаз. Ожоги могут происходить непосредственно от излучения или пламени, возникшего от возгорания различных материалов под действием светового излучения. Независимо от причин возникновения ожоги разделяют по тяжести поражения организма на четыре степени (рис. 3.18).
Рис. 3.18. Пораженные с ожогами первой и второй степени обычно выздоравливают, а с третьей и четвертой при значительной части поражения кожного покрова могут погибнуть. Поражения глаз световым излучением, три вида:
Степень воздействия светового излучения на элементы объекта зависят от свойств конструкционных материалов. Защита от светового излучения более проста, чем от других поражающих факторов ядерного взрыва, поскольку любая непрозрачная преграда, любой объект, создающий тень, могут служить защитой от светового излучения. Проникающая радиация — поток гамма-излучения и нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва. В зависимости от энергии гамма-излучений и нейтронов их поток может распространяться в воздухе во все стороны на расстояние 2,5 - 3 км. Время действия проникающей радиации 10 - 15 с. Поражающее действие проникающей радиации на людей заключается в ионизации атомов и молекул биологической ткани гамма-излучением и нейтронами, в результате чего нарушается нормальный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возникновению специфического заболевания — лучевой болезни. В зависимости от поглощенной биологическими тканями организма дозы различают четыре степени лучевой болезни (рис. 3.19).
Лучевая болезнь первой степени — скрытый период продолжается 2 — 3 недели, после чего появляются недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение, периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержание белых кровяных шариков (лейкоцитов). Лучевая болезнь первой степени излечима. Лучевая болезнь второй степени — скрытый период длится около недели. Признаки заболевания выражены более ярко. При активном лечении излечение наступает через 1,5 — 2 мес. Лучевая болезнь третьей степени — скрытый период составляет несколько часов. Болезнь протекает интенсивно и тяжело. В случае благоприятного исхода выздоровление может наступить через 6-8 мес. Лучевая болезнь четвертой степени является наиболее опасной. Без лечения обычно оканчивается смертью в течение 2 недель. Тяжесть поражения, в известной мере, зависит от состояния организма до облучения и его индивидуальных особенностей. В элементах объектов экономики при действии нейтронов может образовываться наведенная активность, которая при последующей эксплуатации объекта будет оказывать поражающее действие на обслуживающий персонал. Под воздействием больших доз нейтронных потоков теряют работоспособность системы радиоэлектроники и автоматики. Радиоактивное заражение местности приземного слоя атмосферы и воздушного пространства возникает в результате прохождения радиоактивного облака ядерного взрыва или газоаэрозольного облака радиационной аварии. Источники радиоактивного заражения: при ядерном взрыве:
при радиационной аварии:
При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается поверхности земли и сотни тонн грунта мгновенно испаряются. Восходящие за огненным шаром воздушные потоки подхватывают и поднимают значительное количество пыли. В результате образуется мощное облако, состоящее из огромного количества радиоактивных и неактивных частиц, размеры которых колеблются от нескольких микрон до нескольких миллиметров. На следе облака ядерного взрыва в зависимости от степени заражения и опасности поражения людей на картах (схемах) принято наносить четыре зоны (А, Б, В, Г). При радиационной аварии на карты наносятся пять зон (М, А, Б, В, Г) заражения. Каждая зона характеризуется мощностью дозы излучения — Рди и дозой излучения за период полного распада (ипр) радиоактивного вещества при ядерном взрыве - Дипр или дозой излучения за первый год облучения (ипго) при радиационных авариях — Дипго (зоны заражения на следе радиоактивного облака представлены на рис. 4.20). Зона М - "Радиационная опасность", наносится при радиационных авариях красным цветом и только в мирное время. Поражения человеку на следе облака наносится ионизирующими излучениями: альфа-частицами (потоком ядер гелия), бета-частицами (потоком электронов), гамма-лучами (потоком фотонов, корпускул лучистой энергии), а также нейтронами. Опасность поражения людей на открытой местности на следе радиоактивного облака с течением времени уменьшается. Радиоактивные загрязнения, как и проникающая радиация, могут вызвать у человека лучевую болезнь. Степень лучевой болезни зависит от величины полученной дозы излучения и времени, в течение которого человек подвергается облучению. Различают однократное, многократное и острое облучения. Однократным считается облучение, полученное в течение первых четырех суток. Облучение, полученное за время, превышающее четверо суток, является многократным. Острым называют облучение однократной дозой в 100 рад и более. Возможные последствия облучения человека в зависимости от времени и полученной дозы приведены в табл. 3.24. |
5697
5552