Поражающие факторы ядерного взрыва

1. Ударная волна

Это основной поражающий фактор ядерного взрыва, который производит разрушение, повреждение зданий и сооружений, а также поражает людей и животных. Источником ударной волны является сильное давление, образующееся в центре взрыва (миллиарды атмосфер). Образовавшееся при взрыве раскаленные газы, стремительно расширяясь, передают давление соседним слоям воздуха, сжимая и нагревая их, а те в свою очередь воздействуют на следующие слои и т.д. В результате в воздухе со сверхзвуковой скоростью во все стороны от центра взрыва распространяется зона высокого давления.

Так, при взрыве 20-килотонного ядерного боеприпаса ударная волна за 2 секунды проходит 1000 м, за 5 секунд – 2000 м, за 8 сек – 3000 м. Передняя граница волны называется фронтом ударной волны. Степень поражения ударной волны зависит от мощности и положения на ней объектов. Поражающее действие ударной волны характеризуется величиной избыточного давления.

Избыточное давление – это разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением, измеряется в Паскалях (ПА, кПА). Распространяется со сверх звуковой скоростью, ударная волна на своем пути разрушает здания и сооружения, образуя четыре зоны разрушений (полных, сильных, средних, слабых) в зависимости от расстояния: Зона полных разрушений — 50 кПА Зона сильных разрушений — 30-50 кПА. Зона средних разрушений — 20-30 кПА. Зона слабых разрушений — 10-20 кПА.

С ростом калибра ядерного боеприпаса радиусы поражения ударной волной растут пропорционально корню кубическому из мощности взрыва.

При подземном взрыве возникает ударная волна в грунте, а при подводном в воде. Кроме того, при этих видах взрывов часть энергии расходуется на создание ударной волны и в воздухе. Ударная волна, распространяясь в грунте, вызывает повреждения подземных сооружений, канализации, водопровода; при распространении ее в воде наблюдается повреждение подводной части кораблей, находящихся даже на значительном расстоянии от места взрыва.

Ударная волна действует на людей двумя способами:

-Прямое действие ударной волны

-Косвенное действие ударной волны (летящими обломками сооружений, падающими стенами домов и деревьями, осколками стекла, камнями). Эти воздействия вызывают различные по степени тяжести поражения: Легкие поражения — 20-40 кПА (контузии, легкие ушибы). Средней тяжести — 40-60 кПА (потеря сознания, повреждение органов слуха, вывихи конечностей, кровотечение из носа и ушей, сотрясение мозга). Тяжелые поражение — более 60 кПА (сильные контузии, переломы конечностей, поражение внутренних органов). Крайне тяжелые поражения — более 100кПА (со смертельным исходом). Эффективным способом защиты от прямого воздействия УВ будет укрытие в защитных сооружениях (убежищах, ПРУ, быстровозводимых населением). Для укрытия можно использовать канавы, овраги, пещеры, горные выработки, подземные переходы; можно просто лечь на землю в отдалении от зданий и сооружений.

2. Световое излучение

Световое излучение (СИ) – это поток лучистой энергии, включающий в себя ультрафиолетовые, инфракрасные и другие невидимые лучи. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров и воздуха. Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного боеприпаса (3-23 секунд). Однако не смотря на кратковременность своего воздействия эффективность действия светового

излучения очень высока. Световой излучения составляет 35% от всей мощности ядерного взрыва. Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева может быть такой, что поверхность объекта обуглится, оплавится, воспламенится или объект испарится. Яркость светового излучения намного сильнее солнечного, а образовавшийся огненный шар при ядерном взрыве виден на сотни километров. Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом, т. е. количеством световой энергии, приходящейся за время излучения на 1 см² поверхности, перпендикулярно расположенной к направлению световых лучей. За единицу измерения светового импульса принимают 1 кал/см². Световое излучение может вызвать ожоги открытых участков тела, ослепление людей и животных, обугливание или возгорание различных материалов. Так, при световом импульсе 2—4 кал/см² у незащищенных людей могут возникнуть ожоги первой степени, при 5—8 кал/см²— ожоги второй степени (образование пузырей), при 9— 12 кал/см²—ожоги третьей степени (полное омертвление кожных покровов), при световом импульсе более 12 кал/см² кожа омертвляется на всю глубину и обугливается. Световое излучение способно вызвать массовые пожары в населенных пунктах, в лесах, степях, на полях, так как неокрашенные доски воспламеняются при световом импульсе 40—50 кал/см²; светлая хлопчатобумажная ткань—при 10—15 кал/см², сено или солома— при 4—6 кал/см². Защитить от светового излучения могут любые преграды, не пропускающие свет: укрытие, тень густого дерева, забор и т. п. Основным параметром, определяющим поражающую способность светового излучения, является световой импульс: это количество световой энергии на единицу площади поверхности, измеряемое в Джоулях (Дж/м2). Интенсивность светового излучения с увеличением расстояния уменьшается вследствие рассеивания и поглощения. Интенсивность светового излучения сильно зависит от метеорологических условий. Туман, дождь и снег ослабляют его интенсивность, и, наоборот, ясная и сухая погода благоприятствует

возникновению пожаров и образованию ожогов.

Выделяются три основные зоны пожаров: Зона сплошных пожаров — 400-600 кДж/м² (охватывает всю зону средних разрушений и часть зоны слабых разрушений). Зона отдельных пожаров —100-200 кДж/м². (охватывает часть зоны средних разрушений и всю зону слабых разрушений). Зона пожаров в завалах — 700—1700 кДж/м². (Охватывает всю зону полных разрушений и часть зоны сильных разрушений). Поражение людей световым излучение выражается в появлении ожогов четырех степеней на кожном покрове и действием на глаза. Действие светового излучения на кожу вызывает ожоги: 1 – степени – краснота, припухлость, отек кожи – 100-200 кДж/м², 2 – степени – образование пузырей – 200-400 кДж/^м2, 3 – степени – образование язв и омертвление кожи – 400-600 кДж/м², 4 – степени – обугливание кожи, омертвление глубоких слоев кожи и тканей – более 600 кДж/м². Действие светового излучения на глаза: Временное ослепление – до нескольких минут. Ожоги роговицы и век(полная потеря зрения). Ожог глазного дна –длительная потеря зрения. Защита от светового излучения более проста, чем от других поражающих факторов, поскольку любая непрозрачная преграда может служить защитой. Полностью защищают от светового излучения убежища, ПРУ, перерытые быстро возводимые защитные сооружения, подземные переходы, подвалы, погреба. Для защиты зданий сооружений пользуются покраской их в светлые тона. Для защиты людей используют ткани, пропитанные огнестойкими составами, и средства для защиты глаз (очки, световые затворы).

3. Проникающая радиация

Еще одним поражающим фактором ядерного оружия является проникающая радиация, представляющая собой гамма-излучение и поток высокоэнергичных нейтронов выпускаемых из зоны ядерного взрыва. Нейтроны и гамма-излучение продолжают выделяться в течение достаточно длительного времени после взрыва, оказывая воздействие на радиационную обстановку. К собственно проникающей радиации обычно относят нейтроны и гамма-излучение появляющиеся в течение первой минуты после взрыва. Источником проникающей радиации является: ядерная реакция и радиоактивный расход. Интенсивность потока проникающей радиации и расстояние на котором ее действие может нанести существенный ущерб, зависят от мощности взрывного устройства и его конструкции. Действие проникающей радиации заключается в ионизации облучаемой среды. Процесс ионизации оказывает вредное биологическое воздействие на живые организмы (лучевая болезнь). Под действием проникающей радиации темнеют оптика приборов, засвечиваются фотоматериалы, нарушается работа электронной аппаратуры.

Доза проникающей радиации представляет собой сумму доз гамма и нейтронного излучения (основную часть составляет гамма-излучение).

С увеличением расстояния доза проникающей радиации быстро падает. Быстрое уменьшение дозы, по мере удаления от центра взрыва, объясняется тем, что энергия нейтронов и гамма лучей быстро расходуется на ионизацию среды по пути своего распространения.

Поражающее действие проникающей радиации на людей, обусловлено, ее способностью ионизировать молекулы живых тканей, в результате чего нарушается нормальный обмен веществ и жизнедеятельность клеток, что в результате приводит к лучевой болезни.

Поражение человека проникающей радиацией определяется суммарной дозой, полученной организмом, характером облучения и его продолжительностью.

В зависимости от длительности облучения приняты следующие суммарные дозы гамма-излучения, не приводящие к снижению боеспособности личного состава: однократное облучение (импульсное или в течение первых 4 сут.) -50 рад; многократное облучение (непрерывное или периодическое) в течение первых 30 сут. - 100 рад, в течение 3 мес. - 200 рад, в течение 1 года - 300 рад.

4. Радиоактивное заражение

Результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва:

- продукты деления ядерного взрыва – представляют собой сложную, по составу, смесь порядка 200 радиоактивных изотопов,35 химических элементов средней части таблицы Менделеева испускающие бета частицы и гамма лучи.

-радиоактивные вещества, непрореагировавшей части заряда, испускающие альфа, бета частицы и гамма лучи.

-«наведённая радиация»- радиоактивные вещества, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронного потока испускающего бета частицы и гамма лучи.

Она имеет место только в районе взрыва. В отличии от других поражающих факторов, действующих только в момент взрыва, радиоактивное заражение может быть опасным в течении длительного времени.

Степень радиоактивного заражения местности характеризуется дозой радиации до полного распада и уровнем радиации на 1 час после взрыва (эталонное время).

На местности, подвергшейся радиоактивному заражению от ядерного взрыва, образуется два участка:

-район взрыва

-след облака

В районе взрыва различают ветреные и подветренные стороны взрыва. След радиоактивного облака на поверхности земли, по своему очертанию, напоминает эллипс, но в зависимости от метеоусловий и характера местности может принимать другие очертания.

Продольная часть следа совпадает с направление среднего ветра. Длина следа может достигать 100 и даже 1000 км., а ширина 10 км.

Схема радиоактивного заражения местности в районе взрыва и по следу движения облака.

Зона А-умеренного заражения. Доза радиации, до полного распада радиоактивных веществ, на внешней границе - 40 рентген, на внутренней - 400 рентген. Площадь зоны составляет 70-80% площади всего следа. В пределах этой зоны, в течении первых суток, после ее образования л/с формирования ГО (населения) находящихся вне укрытий, может получить дозы радиации приводящие к выходу из строя.

Зона Б-сильного заражения. Доза радиации на границах 400-1200 рентген. 10% площади радиоактивного следа. В ее пределах, при открытом расположении на местности, в течении первых 12 часов после выпадения радиоактивных веществ весь л/с населения может выйти из строя.

Зона В-опасного заражения. Доза радиации на границах 1200-4000 рентген. 8-10% площади следа облака. Открыто расположенный л/с может получить тяжелые поражения даже при кратковременных действиях. Можно избежать при использовании убежищ и противорадиоактивных укрытий.

Зона Г-чрезвычайно опасного заражения. Доза радиации на границах 4000-10000 рентген. Открытое пребывание л/с населения в течении 6-8 часов без выхода из строя возможно лишь не ранее, чем через 3-4 суток после взрыва. Даже при нахождении в каменных зданиях в течении первых часов после заражения, люди могут получить тяжелые радиационные потери.

5.Электромагнитный импульс

Возникают кратковременные электрические и магнитные полях, представляет собой электромагнитный импульс.

Электромагнитные поля создают импульсные электрические токи и напряжения в воздушных и наземных проводных и кабельных линий, а также радиоизлучения, распространяющиеся на большие расстояния радиоволны-помехи. Наибольшая опасность – импульсные электромагнитные поля.

Напряженность электрического и магнитного полей зависит от мощности взрыва,расстояния от его центра, вида взрыва, состояния окружающей среды.

Особенность поражающего действия электромагнитного импульса – способность почти мгновенно распространяться на десятки и сотни км в окружающей среде и по различным коммуникациям.

Человека поражает кратковременный электрический ток, возникающий под воздействие электромагнитного импульса. Для защиты необходимо экранировать место расположения людей, устраивать заземления и применять другие защитные средства.

Дата добавления: 2015-12-08