Читать книгу Гражданская оборона и защита от чрезвычайных ситуаций - Роман Айзман - Страница 7

Ядерное оружие – это оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании огромного количества 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. Различают ядерное, термоядерное и нейтронное оружие, «грязные боеприпасы». По поражающему действию к нему приравниваются высокоточное оружие, боеприпасы объемного взрыва.

Поражающими факторами ядерного оружия являются: воздушная ударная волна (50 % всей энергии), световое излучение (30 %), проникающая радиация (до 9 %), электромагнитный импульс(до 1 %), радиоактивное заражение местности (до 10 %).

Воздушная ударная волна – это область сильного сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Волна при мощности 20 килотонн проходит 1 км за 2 сек, 2 км за 5 сек, 3 км за 8 сек. Она состоит из области сжатия и области разрежения, что приводит к метательному и опрокидывающему действию. Основная характеристика поражающего действия ударной волны – максимальное избыточное давление воздуха (выше атмосферного), так как она определяет скачок давления, который происходит практически мгновенно при подходе волны к объекту.

Избыточное давление по мере удаления от эпицентра взрыва ослабевает. При наземном взрыве мощностью 1 Мт на расстоянии 1 км оно 10 кг/см², 5 км – 0,35 кг/см² и 10 км – 0,12 кг/см². При увеличении мощности взрыва в 10 раз радиусы зон поражения возрастают в 2,2 раза, 125 раз – в 5 раз. Человек более стойко переносит непосредственное воздействие ударной волны, чем наземные здания. Незащищенные люди получают тяжелые поражения при избыточном давлении 0,5–1 кг/см², средней тяжести – при 0,4–0,5 кг/см², легкие – при 0,2–0,4 кг/см².

Обладая большим запасом энергии, ударная волна способна наносить поражение людям, разрушать различные сооружения, боевую технику и другие объекты на значительных расстояниях от места взрыва. Защита от ударной волны представляет наибольшие трудности.

По воздействию ударной волны на наземные здания и сооружения разделяют 4 зоны поражения.

Зона полных разрушений (3–6 % всей площади очага поражения), при давлении более 0,5 кг/см². Здания, сооружения могут быть полностью разрушены. Защитные сооружения могут сильно разрушаться, а люди в них получить незначительные поражения. На улицах образуются сплошные завалы, воспрещающие движение транспортных средств и специальной техники. Тлеющие завалы образуют зоны задымления.

Зона сильных разрушений (10 %), при давлении 0,3–0,5 кг/см². Наземные здания и сооружения в основном будут иметь сильные разрушения, деревянные – разрушатся полностью, убежища и подземные сети коммунально-энергетического хозяйства, а также большинство противорадиационных укрытий сохранятся. У некоторых убежищ будут завалены входы и выходы. Подвалы в зданиях не повреждаются, если перекрытия выдержат статическую перегрузку от обрушенных стен и междуэтажных перекрытий. Образуются местные завалы, переходящие на ближней границе в сплошные. Возможно возникновение сплошных пожаров. Люди в убежищах получат поражения лишь в случае нарушения герметизации, разрушения системы фильтровентиляции, затопления или загазованности помещений убежища. Характерны массовые в значительной части безвозвратные потери среди незащищенной части населения.

Зона средних разрушений (18 %), при давлении 0,2–0,3 кг/см². Частичное разрушение зданий и сооружений. Деревянные здания будут сильно или полностью разрушены, каменные – получат средние и слабые разрушения. Убежища, ПРУ и подвальные помещения полностью сохраняются, а люди в них не пострадают. На улицах образуются отдельные завалы. Возможны сплошные пожары. Характерны массовые санитарные потери среди незащищенного населения. Люди незащищенные могут получить легкие травмы и ожоги, а при наземных взрывах возможны поражения радиоактивными осадками.

Зона слабых разрушений (до 60 %), при давлении 0,1–0,2 кг/см². Здания получат трещины, разрушение перегородок, дверных и оконных заполнений. В некоторых местах образуются отдельные завалы. Незащищенные люди могут получить ожоги, легкие травмы от летящих осколков стекла и других небольших предметов, а также поражение радиоактивными веществами при наземных взрывах. Возможны отдельные очаги пожаров.

Световое излучение — это излучение электромагнитных волн в широком диапазоне длин – видимого участка спектра и невидимого (ультрафиолетового и инфракрасного). Оно распространяется практически мгновенно, а действует, пока не исчезнет огненный шар, т. е. от одной до десятков секунд. Основной характеристикой поражающего действия светового излучения является световой импульс. Он определяется количеством световой энергии (калорий), падающей на один квадратный сантиметр освещенной поверхности за все время свечения огненного шара. При взрыве в 20 килотонн на расстоянии 1 км от эпицентра он составляет 35 кал/см².

Воздействуя на незащищенных людей и животных, световое излучение вызывает ожоги и обугливание кожных покровов: ожог первой степени (покраснение кожи) вызывается световым импульсом в 2–4 кал/см²; ожог второй степени (образование пузырей) – при 4—10 кал/см²; ожог третьей степени (образование язв и омертвение кожи) – при 10–15 кал/см². Однако при равных по величине импульсах можно получить различные поражения. Дело в том, что чем короче время свечения (чем меньше мощность взрыва), тем сильнее действие равных по величине световых импульсов. Если, например, импульс 5 кал/см² при взрыве боеприпаса мощностью 20 т вызывает ожог средней, то при взрыве 20 кт – уже тяжелой степени.

Световое излучение вызывает воспламенение различных предметов и материалов, что приводит к образованию очагов пожара на значительном удалении от эпицентра ядерного взрыва. Наиболее часто воспламеняются оконные занавеси, строительный мусор, бумага, ветошь, горючие жидкости.

Проникающая радиация – представляет собой совместное гамма-и нейтронное излучение, которые распространяются в воздухе на расстояние до 2,5–3 км. Это излучение проникает сквозь различные преграды и оказывает вредное биологическое воздействие на живые организмы. Действие проникающей радиации ослабляется в два раза при прохождении через слой бетона толщиной в 10, земли – в 14, дерева – 25 см.

Характер поражающего воздействия радиоактивного излучения оценивается суммарной дозой радиации (в рентгенах), полученной организмом за все время облучения (внешнего и внутреннего). В зависимости от полученной дозы радиации, различают 4 степени лучевой болезни:

♦ лучевая болезнь I степени возникает при суммарной дозе излучения 100–200 Р. Скрытый период продолжается две-три недели, после чего появляются недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение и периодическое повышение температуры. Лучевая болезнь I степени излечима;

♦ лучевая болезнь II степени возникает при суммарной дозе излучения 200–400 Р. Скрытый период продолжается около недели. Признаки заболевания выражены более ярко. При активном лечении выздоровление возникает через 1,5–2 месяца;

♦ лучевая болезнь III степени возникает при суммарной дозе излучения 400–600 Р. Скрытый период продолжается несколько часов. Болезнь протекает интенсивно и тяжело. В случае благоприятного исхода выздоровление может наступить через 6–8 месяцев;

♦ лучевая болезнь IV степени возникает при суммарной дозе излучения свыше 600 Р, которая является наиболее опасной. Наблюдаются резкие головные боли, подавленное и угнетенное состояние. Через 1–4 часа после облучения может начаться тошнота, рвота, понос, повышенная температура. Скрытый период будет отсутствовать или проходить очень быстро. При дозах, превышающих 1000 Р, работоспособность населения утрачивается через несколько минут.

Радиоактивное заражение местности — это осадки радиоактивных веществ в районе взрыва и на пути движения радиоактивного облака, а также наведенная радиоактивность почвы, возникшая в результате воздействия нейтронного потока. Радиоактивное облако достигает несколько километров в радиусе и перемещается на высоте 10–20 км на большие расстояния – несколько сотен километров. Если действие ударной волны, светового излучения и проникающей радиации ограничено несколькими секундами, на расстояниях в несколько десятков километров, то радиоактивные вещества воздействуют в течение длительного времени до полного их распада. Радиоактивный распад не может быть прекращен или ускорен какими-либо средствами и способами. На степень заражения оказывают влияние метеорологические условия – ветер разносит радиоактивные вещества, а дождь смывает их.

Характеристикой радиоактивного заражения местности является уровень радиации Р/ч на определенное время после взрыва. По степени опасности зараженную местность по следу облака принято делить на 4 зоны: зона А – умеренного заражения, уровень радиации от 8 до 80 Р/ч; зона Б – сильного заражения, уровень радиации от 80 до 240 Р/ч; зона В – опасного заражения, уровень радиации от 240 до 800 Р/ч; зона Г – чрезвычайно опасного заражения; уровень радиации от 800 и более Р/ч.

Степень радиоактивного заражения местности непостоянна и довольно быстро меняется. Так, уровень радиации, установившийся через 1 ч после взрыва, через 2 ч уменьшается почти вдвое, через 3 ч – в 4 раза, а через 7 ч – в 10 раз, через двое суток – в 100 раз, а через 2 недели – в 1000 раз. В зоне умеренного заражения в укрытии нужно оставаться несколько часов, в зоне сильного заражения – до трех суток и в зоне опасного заражения – не менее трех суток.

Радиоактивные вещества не имеют никаких внешних признаков, их можно обнаружить только при помощи специальных дозиметрических приборов. Находящиеся в районе радиоактивного заражения незащищенные люди и животные подвергаются: внешнему облучению от наведенной радиоактивности почвы и контактирующих веществ; внутреннему облучению – при попадании радиоактивных веществ внутрь организма с зараженным воздухом, пищей или водой, что гораздо опаснее, как не подлежащие удалению.

Предельно допустимые величины заражения, мР/ч: поверхность тела человека – 20, нательное белье – 20, лицевая часть противогаза – 10, обмундирование, обувь, средства индивидуальной защиты – 30, поверхность тела животного – 50, техника и техническое имущество – 200, внутренние поверхности зданий – 50.

Кратность ослабления дозы облучения от зараженной местности составляет: недезактивированные открытые щели, траншеи и окопы – 3 (дезактивированные – 20), перекрытые щели – 40, убежища – 1000, многоэтажные дома – 70, подвалы деревянных домов – 7, каменных – 100, многоэтажных – 400.

Электромагнитный импульс – это кратковременное мощное электромагнитное поле с длинами волн от 1 до 1000 м и более, возникающее при ядерном взрыве в атмосфере и более высоких слоях. Поражающее действие обусловлено возникновением напряжений и токов в проводниках различной протяженности, расположенных в воздухе, земле, на технике и других объектах. На население электромагнитный импульс практически влияния не оказывает, а радиоэлектронные приборы, средства связи, вычислительную и компьютерную технику выводит из строя, линии электропередач сжигает. Это наиболее характерно для нейтронного боеприпаса.

Одновременное воздействие ударной волны, светового излучения и поникающей радиации в значительной мере обусловливает комбинированный характер поражающего действия взрыва ядерного боеприпаса на людей, технику и сооружения. При этом поражении населения травмы и контузии от воздействия ударной волны сочетаются с ожогами от светового излучения, лучевой болезнью от воздействия проникающей радиации и радиоактивного заражения. Некоторые виды техники, сооружений и имущества будут повреждаться ударной волной с одновременным возгоранием от светового излучения.

Комбинированное поражение наиболее тяжелое для человека. Так, лучевая болезнь затрудняет лечение травм и ожогов, которые в свою очередь осложняют лечение лучевой болезни. Кроме того, при этом снижается сопротивляемость человека к инфекционным заболеваниям.

Поражение населения принято по степени тяжести делить на смертельные, крайне тяжелые, средней тяжести и легкие. Крайне тяжелые и тяжелые поражения представляют опасность для жизни и зачастую сопровождаются смертельным исходом. Поражения средней тяжести и легкие, как правило, опасности для жизни не представляют, но приводят к временной потере работоспособности населения. Выход из строя людей от воздействия ударной волны и светового излучения определяется легким, а от действия проникающей радиации – средними поражениями, требующими лечения в медицинских учреждениях.

Потери населения принято делить на: безвозвратные – погибшие до оказания медицинской помощи; санитарные – утратившие работоспособность не менее чем на одни сутки и поступившим в медицинские пункты или лечебные учреждения.

Выход из строя техники и сооружений: слабые повреждения – не снижают работоспособности образца, устраняются водителем или расчетом; средние повреждения – требуется средний ремонт объекта в ремонтных органах; сильные повреждения – объект полностью становится непригодным к использованию, либо может быть возвращен в строй после капитального ремонта; полное разрушение объекта – его восстановление невозможно или практически нецелесообразно.

Радиоактивное заражение местности. Оно происходит в двух случаях: как при взрывах ядерных боеприпасов, так и при аварии на объектах с ядерными энергетическими установками. На АЭС особенностью процесса является то, что во время реакции в твэлах накапливаются радиоактивные продукты деления. Если в ядерном заряде процесс деления идет мгновенно, то в твэлах он длится несколько месяцев и больше. За этот срок короткоживущие изотопы распадаются. Поэтому идет накопление радионуклидов с большим периодом полураспада.

Возьмем к примеру реактор ВВЭР-440 (электрическая мощность 440 Мвт). Его загрузка составляет 42 т. В топливе примерно 3,3 % (около 1,4 т) делящегося вещества урана-235. После отработки одна тонна превращается в продукты деления, а 400 кг можно потом на комбинате «Маяк» извлечь и использовать в новых твэлах. Таким образом идет процесс накопления радиоактивных веществ с длительными периодами полураспада, которые, как правило, являются бета-гамма-излучателями.

На фоне тугоплавкости большинства радионуклидов такие как теллур, йод, цезий обладают высокой летучестью. Вот почему аварийные выбросы реакторов всегда обогащены этими радионуклидами, из которых йод и цезий имеют наиболее важное воздействие на организм человека и животный мир. Как видим, состав аварийного выброса продуктов деления существенно отличается от состава продуктов ядерного взрыва. Поэтому на следе радиоактивного облака происходит быстрый спад мощности дозы излучения.

При авариях на АЭС характерно, во-первых, радиоактивное заражение атмосферы и местности легколетучими радионуклидами (йод, цезий и стронций), а, во-вторых, цезий и стронций обладают длительными периодами полураспада – до 30 лет. Поэтому такого резкого уменьшения мощности дозы, как это имеет место на следе ядерного взрыва, не наблюдается.

И еще одна особенность. При ядерном взрыве и образовании следа для людей главную опасность представляет внешнее облучение (90–95 % от общей дозы). При аварии на АЭС с выбросом активного материала картина иная. Значительная часть продуктов деления находится в парообразном и аэрозольном состоянии. Вот почему доза внешнего облучения здесь составляет 15 %, а внутреннего – 85 %.

Сильное загрязнение местности от чернобыльской катастрофы (26.04.1986) происходило в ближайшей зоне (80 км) в течение 4–5 суток, а в дальнейшей зоне – примерно 15 дней. Мельчайшие частицы (радионуклиды) пересекли границу Польши, Швеции, Финляндии, Болгарии, Румынии, Венгрии и других стран. Наибольший уровень загрязненности отмечался в Великобритании, Швеции и Польше. У нас наиболее сложная и опасная обстановка сложилась в 30-километровой зоне от АЭС, в Припяти и Чернобыле, где и сегодня имеется опасность для жизни.

Значительное ухудшение радиационной обстановки происходит за счет ветрового переноса радиоактивных веществ, а также в результате перемещения людей и техники. Происходит, так называемое, вторичное загрязнение. Опыт Чернобыля показал, что один и тот же объект может за счет вторичных процессов загрязняться несколько раз. При пожаре леса радионуклиды превращаются в дым и золу, загрязняя воздух и поверхность земли. Пыль – один из трудных и опасных врагов в борьбе с радиоактивным загрязнением.