Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Осередок ядерного ураження

Осередок ядерного ураження – це територія в межах якої внаслідок вибуху ядерного боєприпасу сталося масове ураження людей, сільськогосподарських тварин і рослин, зруйнування і пошкодження будівель і споруд, виникли пожежі і радіоактивне зараження місцевості.

При вибуху ядерного боєприпасу виділяється величезна кількість енергії і виникає ряд уражальних факторів, а саме (див. табл. № 5):

Таблиця №5

Уражальні фактори ядерного вибуху

	Одиниці вимірювання	Доля виділеної енергії, в %
1. Ударна хвиля	кПа
2. Світлове випромінювання	кДж/м
3. Радіоактивне зараження місцевості	Р/год, Рад/год
4. Проникаюча радіація	Р. Рад
5. Електромагнітний імпульс

В осередку ядерного ураження залежно від тиску у фронті ударної повітряної хвилі, потужності світлового випромінювання, рівнів радіації на радіоактивно зараженій місцевості виділяють чотири зони зруйнувань, три зони пожеж, та чотири зони радіоактивного зараження місцевості.

Зони зруйнувань

Зруйнування створює ударна хвиля. Ударна хвиля – це область сильного стиснення повітря, що поширюється з надзвичайною швидкістю (350 м/с) в радіальному напрямку від центру вибуху.

Для оцінки характеру зруйнувань і умов проведення рятувальних та інших невідкладних робіт в осередку ядерного ураження виділено зони повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань (див. схему № 2).

При повних зруйнуваннях в будинках і спорудах знищені несучі конструкції, обвалені перекриття. Обладнання, технічні засоби ремонту не підлягають. На електромережах розриви кабелів, на всіх трубопроводах, які знаходяться на поверхні (відкриті) – значні зруйнування. Повітряні лінії зв'язку і електропередач порвані, стовпи ліній звалені. При повних зруйнуваннях встановлення пошкоджень недоцільно. Виникають суцільні завали і задимленість від тліючих розкиданих уламків.

При сильних зруйнуваннях значно деформуються несучі конструкції споруд і будинків, більша частина стін і перекриттів обвалена.

Схема 2

На трубопроводах, мережах зв'язку і електропостачання розриви і деформації. Виникають суцільні пожежі, окремі суцільні завали.

При середніх зруйнуваннях в спорудах і будинках обвалено дах, перегородки стін, вікна і двері вибито. Перекриття і підвали не зруйновано. Частину приміщень можна використовувати. Окремі вузли обладнання, техніки потребують капітального ремонту. Комунально-енергетичні мережі, техніка потребують капітального ремонту. Виникають окремі завали і суцільні пожежі.

При слабких зруйнуваннях будинки і споруди можуть мати внутрішні пошкодження перегородок, віконних і дверних отворів. На комунально-енергетичних мережах незначні порушення і поломки. Елементи обладнання, техніки, мережі потребують дрібного ремонту, виникають окремі пожежі.

Прогнозовані зони зруйнувань показують на топографічних картах, планах або схемах місцевості в вигляді чотирьох концентричних кругів (див. схему 2), виконаних чорним кольором з відповідними потужності вибуху радіусами, які можна розрахувати з використанням формул або таблиць.

Цифрами на схемі показана величина надмірного тиску на певній відстані від центру вибуху в кілопаскалях.

Площа зон зруйнувань може бути визначена за формулою:

S = πR²,

де R – відстань. Радіус від центру вибуху до точок з надмірним тиском 10 кПа.

Надмірний тиск в 10 кПа і менше не викликає травм і зруйнувань, а тому є граничним для зон зруйнувань.

Ударна повітряна хвиля уражає людей внаслідок безпосередньої дії і непрямої дії. При безпосередній (прямій) дії причиною ураження є надмірний тиск.

При непрямому ураженні люди отримують різні травми від уламків споруд, будинків, обладнання, скла і т.д., які летять з великою швидкістю під дією напору повітря. Таке ураження можливе при надмірному тиску 3 кПа і більше.

Травми, які отримують люди, поділяють на легкі, середні, важкі і дуже важкі.

– До легких травм (DР_ф=20 – 40 кПа) віднесено тимчасове пошкодження слуху, вивихи суглобів, легку загальну контузію.

– До середніх травм (DР_ф=40 – 60 кПа) віднесено сильні вивихи і переломи, контузію, пошкодження органів слуху, кровотечу з носа і вух.

– До тяжких травм (DР_ф=60 – 100 кПа) віднесено сильну контузію всього організму, пошкодження внутрішніх органів і мозку, тяжкі переломи.

– До дуже тяжких травм (DР_ф більше, 100 кПа) віднесено травми, які призводять до смерті.

Інші дані, що характеризують зони зруйнувань (див. табл. № 6).

Таблиця № 6

Характеристика зон зруйнувань

	S, %	N, %	DР_ф, кПа	R зони, км
		"П"	"Н"
Зона повних зруйнувань		До 100		>50
Зона сильних зруйнувань
Зона середніх зруйнувань
Зона слабких зруйнувань		----

Примітки: 1. S – площа відповідної зони від усієї площі зруйнувань у процентах.

2. N – масові втрати людей (смерть) в зоні від загальної кількості незахищених в %.

3. DР_ф – надмірний тиск в кПа: 1 – на зовнішній межі, 2 – на внутрішній межі зони.

4. R – радіус відповідної зони зруйнувань при "П" – повітряному,

"Н" – наземному вибуху ядерного боєприпасу.

5. Q – потужність ядерного боєприпасу (кТ).

Зони пожеж

Основним параметром, що визначає уражальну дію світлового випромінювання ядерного вибуху, є світловий імпульс – І_св.

Світлове випромінювання – це потік променистої енергії, який включає ультрафіолетові, інфрачервоні і видимі промені. Джерелом світлового випромінювання є світлова сфера яка складається з повітря і розжарених продуктів вибуху. Із збільшенням світлової сфери (при повітряному вибуху) температура на її поверхні знижується. Коли така куля досягає максимальних розмірів (діаметром понад 200 метрів), температура на її поверхні сягає 8000°С – 10000°С (температура на поверхні Сонця приблизно 6000°С).

Світловий імпульс – це кількість світлової енергії, яка припадає на один квадратний метр освітлювальної поверхні, розташованої перпендикулярно до напряму розповсюдження випромінювання.

В системі СІ світловий імпульс вимірюється в джоулях на квадратний метр (Дж/м²), а в несистемних одиницях виміру в калоріях на квадратний сантиметр кал/см²).

1 кал/см²= 4,2×10⁴Дж/м².

Тривалість світлового імпульсу залежить від потужності ядерного вибуху і визначається за формулою:

Дощ, сніг, туман, порох, дим поглинають світлове випромінювання, знижують його потужність і уражальну силу в декілька раз. Уражальна сила світлового випромінювання залежить від того, яку долю світлової енергії поглинає 1 см² поверхні і до якої температури вона нагрівається. В свою чергу температура нагрівання освітленої поверхні визначається теплопровідністю і питомою теплоємністю тіла. Чим більшою є поглинаюча здатність поверхні і чим меншою теплопровідність і питома теплоємність, тим вища температура нагрівання поверхні.

Ураження людей світловим випромінюванням – це поява опіків різних ступенів відкритих і закритих одягом ділянок тіла, а також ураження очей.

Внаслідок дії світлового опромінення ядерного вибуху на матеріали відбувається їх плавлення, жолоблення, обвуглювання або загоряння. Внаслідок дії світлового випромінювання і вторинних факторів ядерного вибуху можуть виникнути пожежі на виробничих підприємствах і населених пунктах. Особливо швидко загоряються папір, суха трава, солома, сухе листя, дерев'яні будівлі, пиломатеріали, горючі гази, паливні матеріали.

Таким чином осередок ядерного ураження характеризується складною пожежною обстановкою. В його межах виділяють зони пожеж (див. схему № 3).

Схема № 3. Зони пожеж в осередку ядерного ураження

1. Зона пожеж в завалах розповсюджується на територію повних зруйнувань і на частину зони сильних зруйнувань. Для цієї території характерним є тривале тління і горіння в завалах, яке може бути декілька діб. Внаслідок неповного згоряння має місце сильне задимлення, виділення токсичних речовин. В цій зоні підвищена температура задимленого повітря в якому наявний окис вуглецю. Вдихання продуктів згоряння з невеликою домішкою окислу вуглецю і нагрітих до температури 50–60°С призводить до загибелі людей.

2. На території зони суцільних пожеж під дією світлового імпульсу виникають пожежі в більшій частині будівель. Через деякий час (1–2 години) вогонь розповсюджується на більшість будівель і виникає суцільна пожежа. Зона суцільних пожеж розповсюджується на більшу частину території зони сильних зруйнувань, на всю територію зони середніх зруйнувань і на частину території зони слабких зруйнувань.

В цій зоні можливе виникнення вогненного (вогняного) шторму, який викликає ураганний вітер, спрямований до центру пожежі, стовп вогню підіймається на висоту до 5 км. Виникненню вогненного шторму сприяє густа забудова, розтікання горючих рідин на площі більше 100 Га, відсутність вітру і відносна вологість повітря менша 30%, наявність в житлових кварталах дерев'яних будівель. В зоні суцільних пожеж перед виконанням рятувальних робіт необхідно провести спеціальні протипожежні заходи по локалізації і гасінню пожеж.

3. Зона окремих пожеж розповсюджується на частину території зони слабких зруйнувань і виходить за межу цієї зони – межею є територія із надмірним тиском 10 кПа, закінчується на місцевості де потужність світлового імпульсу становить 100 кДж/м² і менше. На території зони окремих пожеж вони виникають в окремих будівлях. В цій зоні є можливість швидкої організації гасіння пожеж і проведення рятувальних і інших невідкладних робіт.

Ураження людей світловим випромінюванням – це поява опіків різник ступенів відкритих і закритих одягом ділянок тіла, а також очей. Опік першого ступеня отримують люди при потужності імпульсу від 100 до 200 кДж/м². При цьому виникає почервоніння шкіри, припухлість місць опіку. Люди не втрачають працездатності. Спеціального лікування не потребують. Опіки загоюються швидко.

Опік другого ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу від 200 до 400 кДж/м². При цьому на шкірі утворюються пухирі, наповнені рідиною. Люди втрачають працездатність і потребують лікування.

Опік третього ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу від 400 до 600 кДж/м². При цьому відбувається повне порушення шкірного покрову по всій його товщині, виникають виразки. Люди, котрі отримали такі опіки, потребують тривалого лікування. Якщо не робити пересадку шкіри, то на місцях опіків утворюються шрами.

Опік четвертого ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу більше 600 кДж/м². При цьому відмирає підшкірна клітковина, проходить обвуглювання. Люди, які отримали опік четвертого ступеня, потребують тривалого лікування, можлива смерть.

Небезпечність опіків для життя залежить також від розміру ураженої площі тіла. Наприклад, опік першого ступеня по всьому тілі може бути більш небезпечний, ніж опік третього ступеня на малій ділянці.

Ураження очей світловим випромінюванням можливе трьох видів: тимчасове осліплення, яке може тривати до 30 хвилин; опіки очного дна, які виникають на великих відстанях, якщо дивитись на вогненну кулю ядерного вибуху; опіки рогівки очей і повік, які виникають на тих же відстанях, що і опіки шкіри. Інші дані, що характеризують зони пожеж див. табл. № 7.

Таблиця № 7

Характеристика зон пожеж

	І_св, кДж м²	DР_ф, кПа	R зони
"П"	"Н"	"П"	"Н"	"П", км	"Н", км

Зона пожеж в завалах
Зона суцільних пожеж
Зона окремих пожеж					7,5	9,0

Примітки: 1. І_св – потужність світлового імпульсу.

2. DР_ф – надмірний тиск у фронті ударної хвилі на зовнішній межі зони.

3. Індекс "1" – потужність Ісв при Q = 100 кТ і менше, Індекс "2" – потужність Ісв при Q = 1000 кТ і більше.

4. "П" – повітряний, "Н" – наземний вибух ядерного боєприпасу.

5. Q – потужність ядерного боєприпасу, кТ.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 Следующая ⇒