Поражающие факторы оружия массового поражения6.1. Поражающие факторы ядерного оружия. Мероприятия по защите населения, материальных, культурных ценностей и территорий от чрезвычайных ситуаций военного и мирного времени должны учитывать все основные поражающие факторы. Наиболее масштабными, разрушительными остаются поражающие факторы ядерного оружия. Огромное количество энергии, высвобождающейся при взрыве ядерного боеприпаса, расходуется на образование воздушной ударной волны, светового излучения, проникающей радиации, радиоактивного заражения местности и электромагнитного импульса.
Ударная волна – основной поражающий фактор ядерного оружия (ЯО). Обладая большим запасом энергии, ударная волна наносит поражения людям, разрушает сооружения, объекты. Основной причиной разрушительного действия ударной волны является мгновенное повышение давления воздуха, воспринимающееся как резкий удар. В зависимости от того, в какой среде она действует, ее называют соответственно воздушной, ударной и сейсмовзрывной (в грунте) волной. Воздействие ударной волны на людей может быть непосредственным и косвенным. При непосредственном воздействии причиной травм является мгновенное повышение давления воздуха, что воспринимается как резкий удар, ведущий к переломам, повреждению внутренних органов, разрыву кровеносных сосудов. При косвенном воздействии люди поражаются летящими обломками, камнями, битым стеклом и другими предметами.
Основным параметром, определяющим воздействие ударной волны является избыточное давление является D Рф (разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением). Единицей измерения избыточного давления в системе СИ является паскаль (Па), внесистемная – кгс/см ². 1 кгс/см ² = 100 кПа. Поражения людей, возникающие под действием ударной волны подразделяются на: - легкие – при избыточном давлении 20 – 40 кПа (0,2 – 0,4 кгс/ см ²), вызывающие временное нарушение слуха, легкие контузии, вывихи, ушибы; - средние – при Δ Рф = 40- 60 кПа (0,4 – 0,6 кгс/см ²), вызывающие контузию головного мозга с временной потерей сознания, потерю слуха, кровотечение из носа и ушей, вывихи конечностей; - тяжелые – при Δ Рф = 60 – 100 кПа, вызывающие сильные контузии всего организма, потерю сознания, переломы, возможны повреждения внутренних органов; - крайне тяжелые – при Δ Рф > 100 кПа, вызывающие повреждения внутренних органов, внутренние кровотечения, тяжелые переломы. Эти повреждения часто приводят к смертельному исходу.
Здания и сооружения при воздействии воздушной ударной волной из сборных железобетонных конструкций получат разрушения: - слабые разрушения при Δ Рф = 8 – 10 кПа – разрушаются окна, двери, легкие перегородки, частично кровля, возможны трещины стен верхних этажей. Находиться в таких зданиях безопасно и эксплуатация возможна после текущего ремонта; - средние разрушения при Δ Рф = 10 – 20 кПа – разрушаются крыши, перегородки, трещины в стенах, обрушение отдельных участков чердачных перекрытий и стен верхних этажей. Часть помещений здания может быть использована после расчистки, эксплуатация – после капитального ремонта; - сильные разрушения при Δ Рф = 20 – 40 кПа – разрушение несущих конструкций и перекрытий верхних этажей, образование трещин в стенах и деформация перекрытий нижних этажей. Подвалы могут сохраниться, ремонт и восстановление нецелесообразны; - полное разрушение при Δ Рф = 40 – 60 кПа – разрушаются все основные элементы здания, включая и несущие конструкции. Использовать здания, сооружения невозможно.
Световое излучение - характеризуется световым импульсом, воздействующим на людей и животных, вызывая ожоги, а также на строения и растительность, вызывая пожары. Температура в светящейся области ядерного взрыва достигает 8 – 10 тыс. градусов. Световое излучение вызывает у человека ожоги: - I степени – покраснение, припухлость, болезненность; - II степени – образование пузырей; - III степени – омертвление кожи, появление язв; - IV степени – омертвление ткани, сухожилий, костей. Поражение глаз проявляется в ослеплении днем на 2 – 5 мин., ночью – до 30 мин.
Проникающая радиация – это поток гамма – излучений и нейтронов испускаемых из зоны взрыва и радиоактивного облака (пока оно не поднялось на высоту 2 -3 км). Время действия проникающей радиации 15 – 25 сек., т.е. источниками проникающей радиации являются ядерные реакции, протекающие в боеприпасе в момент взрыва и радиоактивный распад осколков деления в облаке взрыва. Проходя через биологическую ткань, гамма – кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, т.е. выбивают из нейтральных атомов и молекул электроны и образуют ионы, что приводит к изменению характера жизнедеятельности клеток, органов, систем организма – возникает лучевая болезнь. Основным параметром, характеризующим поражающее действие проникающей радиации, является доза излучения. Доза излучения (облучения) – это количество энергии ионизирующих излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды. Различают дозы излучения экспозиционную, поглощенную и эквивалентную. Экспозиционная доза – это доза излучения в воздухе. Единица дозы экспозиционной – это количество электрической энергии поглощенное одним кубическим сантиметром воздуха. Она характеризирует опасность воздействия ионизирующих излучений при общем и равномерном облучении тела. Единицами измерения экспозиционной дозы Дэ являются: в системе СИ – кулон на кг (Кл / кг), внесистемная – рентген (Р). Дозе в 1Р соответствует образование 2,08 х 10 9 пар ионов в 1 см³ воздуха. Одна и та же доза излучения по разному оказывает воздействие на отдельные участки биологического тела (тканей человека). Для определения воздействия ионизирующих излучений на единицу массы облучаемого тела введено понятие поглощенной дозы. Поглощенная доза – это количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела. Единицей измерения поглощенной дозе Дп является: в системе СИ - грей (Гр), внесистемная – рад (радиационная абсорбированная доза). 1 Гр означает, что 1 кг вещества поглощает энергию в 1 джоуль, т.е. 1 Гр = 1 дж / кг. 1 рад означает, что 1 грамм вещества поглощает энергию в 100 эрг. 1 Гр = 100 рад. Установлено, что энергии в 1 рентген т.е. на ионизацию 1 см³ воздуха соответствует энергия 6,088 рад, т.е. 1 Р = 0,88 рад или, что с определенными оговорками, позволяет на практике считать 1 Р эквивалентным одному раду, т.е. 1Р – 1 рад. Но и эта величина не учитывает того, что при одинаковой поглощенной дозе разные виды излучения обладают различной ионизирующей способностью. Такая способность у альфа – частиц в 20 раз больше, чем у бэта – или гамма- излучений. Если принять этот факт, то поглощенную дозу следует умножить на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. Пересчитанную таким образом дозу называют эквивалентной дозой (Дэкв.), т.е. Дэкв. = К х Дп. Если К2 = 20, а Кb,g = 1, а альфа – частицы действуют только при попадании внутрь организма, то в обычной обстановке можно допустить, что Дэкв. = Дп = Дэ. Единицей измерения Дэкв. является: в системе СИ – зиверт (Зв), внесистемная – бэр (биологический эквивалент рада). 1 Зв =100 бэр. И в итоге с вышесказанными оговорками можно допустить, что: 1 бэр = 1 рад = 1Р. Доза излучения, отнесенная к единице времени, называется мощностью дозы, т.е. мощность дозы – это приращение дозы в единицу времени. Она характеризует скорость накопления дозы и может увеличиваться или уменьшаться со временем, Р = Д / t, рад/ ч. В результате воздействия ионизирующих излучений на живые клетки организма человека возникает лучевая болезнь: I степени – при суммарной дозе излуч. – 100 – 200 рад. II степени - 200 – 400 рад III- степени - 400 – 600 рад IV степени > 600 рад. (Признаки лучевой болезни высвечиваются на экране).
Радиоактивное заражение занимает особое место среди поражающих факторов ядерного взрыва, так его воздействию подвергается не только район непосредственно прилегающий к месту взрыва, но и местность, удаленная на десятки и сотни километров. На радиоактивно зараженной местности источниками радиоактивного излучения являются: - осколки (продукты) деления взрывчатого вещества; - наведенная активность в грунте и других материалах; - неразделившаяся часть ядерного заряда. При взрыве ядерного боеприпаса радиоактивные продукты поднимаются вместе с облаком пыли и под действием высотных ветров перемещаются, выпадая, заражают местность и образуют так называемый след радиоактивного облака. Подробнее параметры следа и его расчет рассматривается в теме оценка обстановки.
Электромагнитный импульс (ЭМИ) - это мощные электромагнитные поля, возникающие в атмосфере в результате ядерного взрыва. Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением запредельных электрических напряжений и токов в проводах и кабелях линий электропередач, связи, сигнализации и в антеннах радиостанций, которые выводят аппаратуру из строя. Одновременно с ЭМИ возникают радиоволны, создающие помехи для радиоаппаратуры.
|
