Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

В надзвичайних ситуаціях

3.1. Надзвичайні ситуації: визначення, причини, класифікація

3.1.1. Поняття надзвичайної ситуації

Більшість людей вважають, що технічна цивілізація зменшила «ризик, пов'язаний із впливом на людину та економіку негативних процесів та явищ. Але аналіз нагромадженого емпіричного матеріалу свідчить, що сучасний світ залишається досить уразливим. Достатньо сказати, що лише за рік на Землі, за оцінками спеціалістів виникає понад 5 мільйонів зареєстрованих пожеж, приблизно 100 тисяч гроз, тисячі землетрусів, зсувів, ураганів, тайфунів, сотні вивержень вулканів, тропічних циклонів. До цього потрібно додати мільйони дорожно-транспортних пригод, тисячі великих аварій та вибухів, сотні корабельних аварій, десятки авіаційних катастроф.

Кількість стихійних лих у 1990 р. збільшилась у 2 рази порівняно з 1980 р. Також збільшилось число аварій та катастроф. На 70—90-ті pp. припадає дві третини великих технологічних катастроф XX століття. Якщо в 1970-1979 pp. одна така катастрофа відбувалася у світі в середньому один раз на п'ять років, то у 1988— 1989 pp. - двічі на рік.

За останні 20 років лише природні катаклізми позбавили життя З млн осіб. Майже мільярд землян, за даними ООН, тобто кожний п'ятий житель планети, за цей самий період зазнали наслідків стихійних лих.

Можна згадати деякі великі катастрофи останнього часу: аварія на АЕС у Чорнобилі (1986), вибухи вагонів у містах Арзамасі та Свердловську (1988), землетрус у Вірменії (1988), вибух ізотермічної ємкості із рідким аміаком у місті Уокаві, вибух на на-фтопродуктопроводі недалеко від м. Уфи (1989), забруднення во-Догона фенолом у м. Уфі (1990), забруднення системи водопостачання в Харкові (1995) та ін.

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

Усі вищенаведені лиха можна об'єднати поняттям надзвичайної ситуації (НС).

Деякі вчені розглядають виникнення НС як наслідок загост рення суперечностей між суспільством та природою, пов'язаних із занадто великими масштабами впливу людства на природне середовище. Пояснюється це швидким зростанням населення Землі, поширенням господарської діяльності, різким збільшенням енергоспоживання та використання інших природних ресурсів. Інші пов'язують НС із обмеженістю знань людства про навколишнііі світ, що нерідко не дає змоги передбачати усі наслідки реалізації тих чи інших науково-технічних рішень та проектів. Втручаючись у природу, законів якої людство ще далеко не пізнало, та створюючи дедалі потужніші інженерні комплекси та технічні системи, люди формують нове штучне середовище існування, закономірності функціонування якого їм ще недостатньо відомі. Якщо ще врахувати, що моральний та загальнокультурний розвиток цивілізації відстає від темпів науково-технічного прогресу, то стане зрозумілим, що внаслідок цього збільшується рпзик виникнення НС.

Одні вчені вважають, що НС визначається як реальний вияв небезпеки сучасного світу, що має великі наслідки, які суттєво впливають на економіку, політику, соціальне життя адміністративно-територіальної одиниці, регіону, країни.

Інші визначають НС як зовнішню, несподівану, раптово виниклу обставину, яка характеризується невизначеністю і складністю прийняття рішень, гостроконфліктністю та стресовим станом населення, значною соціально-екологічною шкодою, перш за все людськими жертвами. І внаслідок цього - необхідністю великих видатків на проведення евакуаційно-рятувальних робіт та ліквідацію значних негативних наслідків (руйнувань, пожеж тощо).

Треті НС розглядають як катастрофу.

У джерелах зарубіжної періодичної літератури, включаючи матеріали, що виходять під егідою ООН та інших міжнародних організацій, найчастіше використовується термін «катастрофа».

У термінологічних словниках, починаючи із «Толкового словаря русского языка» В.І.Даля (1851) та закінчуючи останнім виданням «Словника іншомовних слів», катастрофа визначається як «раптове лихо, що вирішує долю чи діло», «подія, яка тягне за

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

собою важкі наслідки: переворот, знищення; аварія, військова поразка, руйнування, приголомшливе раптове лихо, яке має смертельний кінець...»

Закон України від 1993 р. «Про цивільну оборону» окреслює НС як порушення нормальних умов життя та діяльності людей на об'єкті чи території, які викликані аварією, катастрофою, стихійним лихом, епідемією, епіозоотією, ідітотією, великою пожежею, використанням засобів ураження, що призвели чи можуть призвести до людських чи матеріальних втрат.

Таким чином, НС - це ситуація на об'єкті чи окремій території, яка викликана подіями природного, екологічного, технічного, соціального, військового та іншого характеру, що призвела чи може призвести до значної шкоди, порушення нормальної життєдіяльності та загибелі людей.

Серед причин, які викликають НС, особливо потрібно виділити такі, як аварії, катастрофи, стихійні лиха. Ці поняття часто переплітаються, люди їх плутають, тому розглянемо їх топологію.

Аварія дослівно означає раптовий вихід із ладу машини, судна чи літака, нерідко у переносному значенні асоціюється із нещасним випадком і тому зветься катастрофою. У сучасному розумінні поняття «аварія» - це пошкодження, вихід із ладу будь-якого ме-ханізма, технологічної лінії, руйнування будинків, мостів, транспортних магістралей та вихід із ладу виробництв. Джерелом аварії можуть бути транспортні засоби, заводи, відсталі технології, застаріле обладнання гідроелектростанцій, АЕС.

Згідно з розмірами та завданою шкодою розрізняють легкі. середні, важкі та особливо важкі аварі'. Особливо важкі аварії призводять до великих руйнувань та супроводжуються великими жертвами. Іноді під час аварії виділені енергія та речовина так змінюють середовище існування, то роблять його на деякий час непридатним дія існування

Катастрофа — це злам, переворот, важлива подія, яка вирішує долю. Найвідоміше трактування: катастрофа- це раптове лихо чи велика подія, яка спричиняє важкі наслідки для людини, тваринного чи рослинного світу, змінюючи умови середовища існування.

Під катастрофою системи треба розуміти такий ступінь її ураження, за якого вона не здатна у попередньому стані зберігатися

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

чи адаптуватися до конкретних умов існування. При такому підході катастрофа — це результат різкого чи стрибкоподібного переходу природного, біологічного чи соціально-економічного середовища із стійкого ритмічного стану у нестійкий, динамічний з виникненням уражаючих чинників, які завдають значної шкоди соціальним та природним системам. Іноді, щоб підкреслити вселенський характер катастрофи, її називають катаклізмом.

Залежно від масштабності та тривалості впливу на природне середовище катастрофи поділяють на локальні, регіональні (національні) та глобальні. Прикладами глобальних катастроф можуть служити як особливо важкі аварії, регіональні військові конфлікти, так і різні стихійні лиха, що завдають великої шкоди.

Але не масштабом розвитку стихійних лих визначається вагомість катастроф, а інтенсивністю природних явищ, числом жертв та ступенем впливу на природне середовище, що в цілому можна назвати значною шкодою стосовно конкретної системи.

Спітакський землетрус (1988) попри те, що за силою та потужністю був таким, як у Лос-Анжелесі (1989), за ступенем ураження та завданої шкоди є національною катастрофою. Разом із тим існують потужні стихійні явища, що не є національною катастрофою, наприклад, найбільше у нашому столітті виверження вулкана Безімянного на Камчатці. Воно відбулося у безлюдній місцевості, хоч його вплив на природне середовище, на атмосферу був таким, як і під час вивержень вулканів у XIX столітті - Каракатау (1883) та Тамбора (1815). Але під час виверження двох останніх вулканів загинуло декілька десятків тисяч чоловік.

Глобальні катастрофи охоплюють цілі континенти і їх розвиток ставить на межу існування не лише світ рослин та тварин, а й усю біосферу. Глобальні катастрофи неодноразово відбувалися у геологічному минулому. Наприклад, на рубежі крейдяного та палеогенового періодів з поверхні Землі зникло близько 100 видів тварин. Приблизно стільки ж зниклолидів рослин. Кліматичні умови під час глобальної катастрофи дуже змінилися. Середня глобальна температура знизилася на 10—15°С, змінилися конфігурація берегової лінії, склад атмосфери та солоність морів. Такі грандіозні зміни в історії Землі відбувались неодноразово. Немає повної впевненості, що подібні катастрофи не відбудуться у майбутньому.

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

Серед катастроф виділяються події, пов'язані із різними проявами руйнівних сил природи, які об'єднані під загальною назвою «стихійні лиха».

Серед природних явищ розрізняють небезпечні природні явища та стихійні лиха.

Небезпечене природне явище — стихійна подія природного характеру, яка за своєю інтенсивністю, масштабом поширення та тривалості може викликати негативні наслідки.

Стихійне лихо — катастрофічне природне явище чи процес, які можуть спричинювати людські жертви, значну матеріальну шкоду та інші важкі наслідки. Стихійні лиха переважно пов'язані із природними процесами і можуть бути спровоковані антропогенною діяльністю..

Небезпечні природні явища (стихійні лиха) можуть мати геофізичне, геологічне (екзогенне), метеорологічне, агрометеорологічне та інше походження.

3.1.2. Загальні відомості про теорію катастроф

Перші відомості про теорію катастроф з'явилися у друку в 70-х pp. З тих пір це одна із найвідоміших і найпопулярніших математичних теорій, яка знайшла широке прикладне використання. Теорія катастроф досліджує усі стрибкоподібні переходи, розриви, якісні зміни на відміну від ньютонівської теорії диференціального та інтегрального обчислення, яка застосовується для безперервних процесів.

Джерелами теорії катастроф є теорія особливостей гладких відображень Уітні Хаслера та теорія біфуркацій динамічних систем Пуанкаре та Андронова.

Теорія особливостей - це узагальнення досліджень функцій на максимум та мінімум. Уїтні Хаслер замінив функції відображення наборами функцій декількох змінних.

Основна праця американського математика Уїтні Хаслера «Про відображення площин на площину», яка надрукована у 1955 p., дала поштовх бурхливому розвитку теорії особливостей, що тепер є однією із центральних галузей математики, пов'язуючи абстрактні розділи з прикладними.

Теорія біфуркацій розглядає різноманітні якісні перебудови чи метаморфози різних об'єктів (систем) при зміні параметрів, від яких вони залежать. Слово «біфуркація» означає «роздвоєння» та характеризує можливі шляхи подальшого розвитку систе-

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

ми при зміні керуючих параметрів: стрибок — катастрофу чи збе реження рівноваги.

Катастрофами називаються стрибкоподібні зміни у вигляді раптової реакції системи на плавну зміну зовнішніх умов.

Ми спостерігаємо, як тече річка, рухається по небосхилу сон це. Це процеси поступові, неперервні. Але відомі інші процеси: вода поступово нагрівається, а потім раптово закипає - рідина перетворюється у пару, властивості її раптово змінюються. Дерев'яна лінійка в руках спочатку гнеться, а потім раптово ламається. Вперше на це звернув увагу понад 100 років тому математик М.Бугаєв. На його думку, математика повинна складатися з двох частин - математичного аналізу, за допомогою котрого зручно досліджувати неперервні процеси, та з розділу математики, який досліджував би переривчасті процеси. Цей розділ Бугаєв запропонував назвати аритмологією. Сучасні математики не визнали його ідей, але їх підтвердив нещодавно французький математик Рене Тома. Йому вдалося створити математичну теорію катастроф, причому слово «катастрофа» означає будь-яку стрибкоподібну зміну властивостей досліджуваного об'єкта.

Приклад з лінійкою дає змогу зрозуміти сутність питання, що розглядається. Доки прикладається сила (керуючий параметр) перпендикулярно до площини лінійки, її згин (внутрішній параметр) змінюється спочатку плавно, а потім стрибкоподібно. Ця залежність ілюструється простим графіком (рис. 19).

Керуючий параметр
▲ (сила)

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

Але якщо дещо ускладнити модель і в якості другого керуючого параметра вибрати змінний кут між площиною лінійки та напрямком сили, то залежність відразу перестане бути простою. її можна виразити лише тривимірною поверхнею складної форми (рис. 20).

Таким чином, теорія Рене Тома доводить, що, залежно від початкових умов, катастрофа з лінійкою, на котру діють два керу-чих параметри, може бути подана або складкою на межі поверхні, або вигином. Інших геометричних тлумачень катастроф не існує. При вивченні одночасної дії 3, 4, 5 незалежних змінних отримуються 3-, 4-, 5- вимірні поверхні, в котрих можлива певна кількість типів катастроф: відповідно 5, 7 або 11.

Таким чином, математичні моделі катастроф свідчать про загальні риси найрізноманітніших явищ стрибкоподібної зміни режиму роботи систем у відповідь на плавну зміну зовнішніх умов.

Керуючий параметр(сила)

Рис. 20. Катастрофічна деформація за наявності двох керуючих

Параметрів

Згідно з теорією катастроф можна пропонувати наступну модель функціонування систем (економічних, екологічних, суспільних, технічних). Будь-яка система, як вказано на рис. 21, проходить у своєму розвитку декілька етапів: етап росту (становлення), етап стабільності існування, етап кризи (вгасання, відмирання, перебудови, модернізації). Криза завершується загибел-

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

лю системи або переходом її у новий, якісно виший, стан. Усе залежить від співвідношення величини «напруги», котрої зазнає система, добротності цієї системи та виникаючих умов її подальшого існування.

Характерними рисами кризи є значне прискорення процесів з наближенням катастрофи. До визначеного моменту кризу системи можна відхилити, але після цього катастрофа стає неминучою і настає дуже швидко.

Цікаві деякі висновки теорії катастроф щодо подолання кризового стану:

—поступовий рух у бік кращого стану відразу ж призводить до погіршення. Швидкість погіршення при рівномірному рухові до кращого стану збільшується.

—у міру руху від гіршого стану до кращого опір системи зміні його стану збільшується. Максимум опору досягається раніше, ніж найгірший стан.

—якщо систему вдається відразу, стрибком, а не безперервно, перевести із поганого стійкого стану достатньо близько до

J. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

кращого, то далі вона сама буде еволюціонувати у бік доброго стану.

3.1.3. Класифікація надзвичайних ситуацій

Загальноуживаної класифікації НС не існує. В основу існуючих класифікацій кладуть масштаб та глибину НС. Згідно з цим принципом НС поділяють на:

—локальні;

—об'єктові;

—місцеві;

—регіональні;

—національні;

—глобальні.

Локальна НС - це така ситуація, коли загроза її виникнення чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена виробничим приміщенням.

Об'єктова НС — це така ситуація, коли загроза її виникнення чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена об'ємом та територією об'єкта.

Місцева НС - це така ситуація, коли загроза її виникнення чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена територією міста (району) чи області.

Регіональна НС - це така ситуація, коли загроза її виникнення чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена територією краю, декількох областей.

Глобальна НС - це така ситуація, коли загроза її виникнення чи поширення наслідків (у випадку настання) обмежена територією декількох суміжних країн.

Повніша класифікація враховує сутність та причини виникнення подій НС. Це дає змогу виділити такі НС:

—техногенні;

—природні;

—екологічні;

—соціальні.

У свою чергу, надзвичайні події, що лежать в основі НС, можуть бути класифіковані за:

— суттю та характером подій і процесів, які становлять їх
основу;

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

—найважливішіми ознаками прояву;

—характером уражаючихчинників чи джерел небезпеки (теплові, хімічні, радіаційні, біологічні та ін.);

—місцем виникнення чи відомчої належності;

—основними причинами виникнення (конструктивні, виробничі, експлуатаційні, погодні та ін.);

—інтенсивністю перебігу;

—масштабами ураження чи впливу;

—характером впливу (руйнування, зараження, затоплення та ін.)

У кінцевому підсумку в загальній класифікації НС техногенного, природного, екологічного та соціального характеру, виконаної для практичних цілей, за головну ознаку буде взята систематизація за суттю та характером базових подій та процесів, які мають місце у НС із врахуванням важливих ознак їх вияву.

Серед НС особливе місце займають події, пов'язані із застосуванням сучасних засобів ураження, вплив яких на об'єкти та людей дорівнює розмірам стихійних лих чи катастроф або перевищує їх. Вищесказане дає змогу пропонувати наступну класифікацію НС:

1. НС техногенного характеру.

1.1. Транспортні аварії та катастрофи.

1.1.1. Катастрофи та аварії товарних поїздів.

1.1.2. Катастрофи та аварії пасажирських поїздів, поїздів метрополітену.

1.1.3. Аварії вантажних суден.

1.1.4. Аварії (катастрофи) пасажирських суден.

1.1.5. Авіаційні катастрофи в аеропортах та населених пунктах.

1.1.6. Авіаційні катастрофи поза аеропортами та населеними пунктами.

1.1.7. Аварії (катастрофи) на автомобільних шляхах (великі автомобільні катастрофи).

1.1.8. Аварії транспорту на мостах,у тунелях та на залізничних переїздах.

1.1.9. Аварії на магістральних трубопроводах.

1.2. Пожежі, вибухи.

1.2.1. Пожежі (вибухи) у будинках, на комунікаціях та технологічному обладнанні промислових об'єктів.

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

1.2.2. Пожежі (вибухи) на об'єктах видобування, переробки та зберігання легкозаймистих, горючих та вибухових речовин.

1.2.3. Пожежі (вибухи) на транспорті.

1.2.4. Пожежі (вибухи) у шахтах, підземних та гірничих вирубках, метрополітенах.

1.2.5. Пожежі (вибухи) у будинках та спорудах житлового, соціально-побутового призначення.

1.3. Аварії з викидом (загрозою викиду) СДОР.

1.3.1. Аварії з викидом (загрозою викиду) СДОР при їх виробництві, переробці чи зберіганні (захованні).

1.3.2.Аварії на транспорті з викидом (загрозою викиду) СДОР.

1.3.3. Виникнення та поширення СДОР у процесі протікання хімічних реакцій, які почалися внаслідок аварії.

1. 4. Аварії з викидом (загрозою викиду) радіоактивних речовин (РР).

1.4.1. Аварії на АЕС, атомних енергетичних установках виробничого та дослідного призначення із викидом (загрозою викиду) PP.

1.4.2. Аварії з викидом (загрозою викиду) РР на підприємствах ядерно-паливного циклу.

1.4.3. Аварії транспортних засобів та космічних апаратів із ядерними установками чи вантажем РР на борту.

1.4.4. Аварії на промислових та дослідних ядерних вибухах з викидом (загрозою викиду) PP.

1.4.5. Аварії з ядерними боєприпасами чи у місцях їх зберігання (розташування, установки).

1. 5. Аварії з викидом (загрозою викиду) біологічно небезпечних речовин (БНР).

1.5.1. Аварії з викидом (загрозою викиду) БНР на підприємствах промисловості та в науково-дослідних установах (лабораторіях).

1.5.2. Аварії на транспорті з викидом (загрозою викиду) БНР.

1.5.3. Аварії з біологічними боєприпасами.
1.6. Раптове завалювання будинків та споруд.

1.6.1. Завалювання елементів транспортних комунікацій.

1.6.2. Завалювання промислових будинків та споруд.

1.6.3. Завалювання будинків та споруд житлового, соціально побутового та культурного призначення.

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

1.7. Аварії на енергетичних системах.

1.7.1. Аварії на автономних електростанціях із тривалою перервою електропостачання усіх споживачів.

1.7.2. Аварії на електроенергетичних системах (мережах) із багатогодинною перервою електропостачання основних споживачів чи територій.

1.7.3. Вихід із ладу транспортних електричних контактних мереж.

1.8. Аварії на комунальних системах життєзабезпечення.

1.8.1. Аварії на каналізаційних системах із масовим викидом забруднювальних речовин.

1.8.2. Аварії на теплових мережах (системах гарячого водопостачання) у холодну пору року.

1.8.3. Аварії у системах водопостачання населення питною водою.

1.8.4. Аварії на комунальних газопроводах.

1.9. Аварії на очисних спорудах.

1.9.1. Аварії на очисних спорудах стічних вод промислових підприємств з масовим викидом забруднювальних речовин.

1.9.2. Аварії на очисних спорудах промислових газів з масовим викидом забруднювальних речовин.

1.10. Гідродинамічні аварії.

1.10.1. Прориви гребель (дамб, шлюзів, перемичок та ін.) зі створенням хвиль прориву та катастрофічних затоплень.

1.10.2. Прориви гребель (дамб, шлюзів, перемичок та ін.) зі створенням проривного паводку.

1.10.3. Прориви гребель (дамб, шлюзів, перемичок та ін.), які викликали змив орних ґрунтів чи відкладання наносів на великій території.

2. НС природного характеру.

2.1. Геофізичні.

2.1.1. Землетруси.

2.1.2. Виверження вулканів.

2.2. Геологічні (екзогенні геологічні події).

2.2.1. Зсуви.

2.2.2. Селі.

2.2.3. Обвали, обсипи.

2.2.4. Лавини.

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

2.2.5. Пилові бурі.

2.3. Метеорологічні та агрометеорологічні.

2.3.1. Бурі (9-11 балів).

2.3.2. Урагани (12-15 балів).

2.3.3. Смерчі, торнадо, шквали, вихори.

2.3.4. Сильний град.

2.3.5. Сильний дощ (злива), сильний снігопад.

2.3.6. Сильна ожеледь, сильний мороз, сильна завірюха.

2.3.7. Сильна спека.

2.3.8. Густий туман.

2.3.9. Посуха.

2.4. Морські гідрологічні та метеорологічні.

2.4.1. Тропічні циклони (тайфун).

2.4.2. Цунамі.

2.4.3. Сильне хвилювання (5 балів та вище).

2.4.4. Ранній льодовий покрив чи припай.

2.4.5. Напір льоду, інтенсивне дрейфування льоду.

2.4.6. Непрохідний лід (важкопрохідний).

2.5. Гідрологічні.

2.5.1. Високі рівні води (повені).

2.5.2. Низький рівень води.

2.5.3. Ранній льодостав та поява льоду на суднохідних водоймах та річках.

2.5.4. Підвищення рівня ґрунтових вод (підтоплення).

2.6. Природні пожежі.

2.6.1. Лісові пожежі.

2.6.2. Пожежі степових та хлібних масивів.

2.6.3. Торфяні пожежі.

2.6.4. Підземні пожежі горючих копалин.

2.7. Інфекційні захворювання людей.

2.7.1. Окремі випадки екзотичних та особливо небезпечних інфекційних захворювань.

2.7.2. Групові випадки небезпечних інфекційних захворювань.

2.7.3. Епідемічний спалах небезпечних інфекційних захворювань.

2.7.4. Епідемії.

2.7.5. Пандемії.

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

2.7.6. Інфекційні захворювання нез'ясованої етимології.

2.8. Інфекційні захворювання сільськогосподарських тварин.

2.8.1. Окремі випадки екзотичних та особливо небезпечних інфекційних захворювань.

2.8.2. Екзостії.

2.8.3. Епізоотії.

2.8.4. Псизоотії.

2.8.5. Інфекційні захворювання сільськогосподарських тварин нез'ясованої етимології.

2.9. Ураження сільськогосподарських рослин хворобами та
шкідниками.

2.9.1. Прогресуюча епіфітотія.

2.9.2. Панфітотія.

2.9.3. Хвороби сільськогосподарських рослин нез'ясованої етимології.

2.9.4. Масове поширення шкідників рослин.
3. НС екологічного характеру.

3.1. НС, пов'язані зі зміною стану суші (грунту, надр, ланд
шафту).

3.1.1. Катастрофічні провали, зсуви, обвали земної поверхні через виробки надр при добуванні корисних копалин та іншої діяльності людини.

3.1.2. Надмірна концентрація важких металів (у т.ч. радіонуклідів) та інших шкідливих речовин у грунті.

3.1.3. Інтенсивна деградація грунтів, опустелення на великій території через ерозію, засолення, заболочення тощо.

3.1.4. Кризові ситуації, пов'язані із виснаженням непонов-люваних природних копалин.

3.1.5. Кризові ситуації, пов'язані із переповненням сховищ (звалищ) промисловими та побутовими відходами та забруднення ними навколишнього середовища.

3.2. НС, пов'язані із зміною складу та властивостей атмосфе
ри (повітряного середовища).

3.2.1. Різкі зміни погоди та клімату внаслідок антропогенної діяльності.

3.2.2.Перевищення гранично допустимих концентрацій шкідливих до мішок в атмосфері.

3.2.3. Температурні інверсії над містами.

3. Безпеко життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

3.2.4. Гостре «кисневе» голодування у містах.

3.2.5.Значне перевищення гранично допустимого рівня міського шуму.

3.2.6. Виникнення великої зони кислотних опадів.

3.2.7. Руйнування озонового шару атмосфери.

3.2.8. Значна зміна прозорості атмосфери.

3.3. НС, пов'язані із зміною стану гідросфери (водного сере
довища).

3.3.1. Різка нестача питної води внаслідок виснаження вод чи їх забруднення.

3.3.2. Виснаження водних ресурсів, необхідних для організації господарчо-побутового водопостачання та забезпечення технологічних процесів.

3.3.3. Порушення господарської діяльності та екологічної
рівноваги внаслідок забруднення зон внутрішніх морів та світо
вого океану.

3.4. НС, пов'язані зі зміною стану біосфери.

3.4.1. Зникнення видів (тварин, рослин), чутливих до зміни умов середовища існування.

3.4.2. Загибель рослинності на значній території.

3.4.3. Різке зниження здатності біосфери до відтворення поновлюваних ресурсів.

3.4.4. Масова загибель тварин.

4. НС соціального характеру.

4.1. Групові порушення громадського порядку.

4.2. Масові заворушення.

4.3. Втеча озброєних злочинців.

4.4. Озброєні напади.

5. НС, пов'язані із використанням сучасних засобів уражен
ня.

5. 1. Ядерні вибухи.

5.2. Вибухи хімічних боєприпасів та аварії з ними.

5.3. Аварії, вибухи бактеріологічної зброї.

5.4. Вибухи та аварії із сучасними засобами немасового ураження.

Я.І. Бєдрій. Безпека життєдіяльності

3.2. Ядерні вибухи

3.2.1. Класифікація ядерних вибухів

Ядерна зброя розроблена в США під час Другої світової війни в основному зусиллями європейських вчених (Енштейн, Бор, Фермі та ін.). Перше випробування цієї зброї відбулося у США на полігоні Аламогордо 16 липня 1945 р. (в пей час у переможеній Німеччині проходила Потсдамська конференція). А лише через 20 днів, 6 серпня 1945 р., на японське місто Хіросіму без усякої військової потреби та доцільності була скинута атомна бомба колосальної для того часу потужності - 20 кілотон. Через три дні, 9 серпня 1945 p., атомному бомбардуванню було піддане друге японське місто - Нагасакі. Наслідки ядерних вибухів були жахливі. У Хіросімі із 255 тис. жителів було вбито чи поранено майже 130 тис. чоловік. Із майже 200 тис. мешканців Нагасакі було уражено понад 50 тис. осіб.

Потім ядерна зброя була виготовлена та випробовувалася в СРСР (1949), у Великобританії (1952), у Франції (1960), у Китаї (1964). Нині у науково-технічному відношенні до виробництва ядерної зброї готові понад 30 держав світу.

Тепер існують ядерні заряди, котрі використовують реакцію поділу урану-235 та плутонія-239 і термоядерні заряди, в яких використовується (під час вибуху) реакція синтезу. При захопленні одного нейтрона ядро урану-235 ділиться на два осколки, виділяючи гамма-кванти та ще два нейтрони (2,47 нейтрона для урану-235 та 2,91 нейтрона для плутонію-239). Якщо маса урану більша за третину, то ці два нейтрони ділять ще два ядра, виділяючи вже чотири нейтрони. Після поділу наступних чотирьох ядер виділяються вісім нейтронів і т.д. Відбувається ланцюгова реакція, яка призводить до ядерного вибуху. Класифікація ядерних вибухів:

— за типом заряду:

—ядерні (атомні) - реакція поділу;

—термоядерні - реакція синтезу;

—нейтронні — великий потік нейтронів;

—комбіновані.

— зі призначенням:

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

—випробувальні;

—у мирних цілях;

—у воєнних цілях;

—за потужністю:

—надмалі (менше ніж 1 тис. т тротилу);

—малі (1 — 10 тис. т);

—середні (10—100 тис. т);

—великі (100 тис. т -1 Мт);

—надвеликі (понад 1 Мт).

— за видом вибуху:

—висотний (понад 10 км);

—повітряний (світлова хмара не сягає поверхні Землі);

—наземний;

—надводний;

—підземний;

—підводний.

Уражаючі фактори ядерного вибуху. Уражаючими факторами ядерного вибуху є:

—ударна хвиля (50 % енергії вибуху);

—світлове випромінювання (35 % енергії вибуху);

—проникаюча радіація (45 % енергії вибуху);

—радіоактивне зараження (10 % енергії вибуху);

—електромагнітний імпульс (1% енергії вибуху);

Ударна хвиля (УХ) (50 % енергії вибуху). УХ - це зона сильного стиснення повітря, яке поширюється із надзвуковою швидкістю на всі боки від центру вибуху. Джерелом ударної хвилі є високий тиск у центрі вибуху, що досягає 100 млрд кПа. Продукти вибуху, а також дуже нагріте повітря, розширюючись, стискають оточуючий шар повітря. Цей стиснутий шар повітря також стискає наступний шар. Таким чином тиск передається від одного шару до іншого, створюючи УХ. Передній кордон стиснутого повітря називається фронтом УХ.

Основними параметрами УХ є:

—надмірний тиск;

—швидкісний напір;

—час дії ударної хвилі.

Надмірний тиск - це різниця між максимальним тиском у фронті УХ та атмосферним тиском (рис. 22).

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

Швидкісний напір повітря - це динамічне навантаження, яке створює потік повітря, позначається Р, вимірюється у кПа. Величина швидкісного напору повітря залежить від швидкості та густини повітря за фронтом хвилі і тісно пов'язана із значенням максимального надмірного тиску ударної хвилі. Швидкісний напір помітно діє при надмірному тиску понад 50 кПа.

Час дії ударної хвилі (надмірного тиску) вимірюється у секундах. Чим більший час дії, тим більша уражаюча дія УХ. УХ ядерного вибуху середньої потужності (10—100 кт) проходить 1000 м за 1,4 с; 2000 м за 4 с; 5000 м - за 12 с. УХ уражає людей та руйнує будинки, споруди, об»єкти та техніку зв'язку.

На незахишених людей ударна хвиля впливає безпосередньо та опосередковано (опосередковані ураження - це ураження, які завдаються людині уламками будинків, споруд, уламками скла та іншими предметами, які під дією швидкісного напору повітря переміщаються з великою швидкістю). Травми, які виникають внаслідок дії ударної хвилі, поділяють на:

- легкі, характерні для РФ=20—40 кПа;

- середні, характерні для РФ=40—60 кПа:

- важкі, характерні для РФ=60-100 кПа;

- дуже важкі, характерні для РФ вище 100 кПа.

При вибуху потужністю до 1 Мт незахищені люди можуть отримати легкі травми, знаходячись від епіцентру вибуху за 4,5— 7 км, важкі - за 2-4 км.

Для захисту від УХ використовуються спеціальні сховища, а також підвали, підземні виробки, шахти, природні укриття, складки місцевості та ін.

Об'єм та характер руйнування будинків та споруд залежить від потужності та виду вибуху, відстані від епіцентру вибуху, міцності та розмірів будинків та споруд. Із наземних будинків та споруд найстійкішими є монолітні залізобетонні споруди, будинки із металевим каркасом та споруди антисейсмічної конструкції. При ядерному вибуху потужністю 5 Мт залізобетонні конструкції руйнуватимуться у радіусі 6,5 км, цегляні будинки - до 7,8 км, Дерев'яні будуть повністю зруйновані у радіусі 18 км.

УХ має властивість проникати у приміщення крізь віконні та Дверні отвори, викликаючи руйнування перегородок та апаратури. Технологічне обладнання стійкіше і руйнується головним чи-

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

ном внаслідок обвалення стін та перекриття будинків, в яких воно змонтоване.

Світлове випромінювання (35 % енергії вибуху). Світлове випромінювання (СВ) є електромагнітним випромінюванням в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній областях спектра. Джерелом СВ є світлова область, яка поширюється із швидкістю світла (300 000 км/с). Час існування світної області залежить від потужності вибуху та становить для зарядів різних калібрів: надмалого калібру - десяті частини секунди, середнього - 2-5 с, надвеликого - декілька десятків секунд. Розмір світної області для надмалого калібру - 50-300 м, середнього 50—1000 м, надвеликого -декілька кілометрів.

Основним параметром, що характеризує СВ, є світловий імпульс. Вимірюється у калоріях на 1 см² поверхні, розташованої перпендикулярно напрямку безпосереднього випромінювання, а також у кілоджоулях на м²:

1 кал/см² = 42 кДж/м².

Залежно від величини сприйнятого світлового імпульсу та глибини ураження шкірного покриву у людини виникають опіки трьох ступенів:

- опіки І ступеня характеризуються почервонінням шкіри, припухлістю, болючістю, спричинюються світловим імпульсом 100-200 кДж/м²;

- опіки II ступеня (пухирі) виникають при світловому імпульсі 200...400 кДж/м²;

- опіки III ступеня (виразки, змертвіння шкіри) з'являються при величині світлового імпульсу 400-500 кДж/м².

Велика величина імпульсу (понад 600 кДж/м²) спричинює об-вуглення шкіри.

Під час ядерного вибуху 20 кт опіки І ступеня будуть спостерігатися у радіусі 4,0 км, II ступеня — у радіусі 2,8 км, III ступеня — у радіусі 1,8 км.

При потужності вибуху 1 Мт ці відстані збільшуються до 26,8 км, 18,6 км, та 14,8 км відповідно.

СВ поширюється прямолінійно та не проходить крізь непрозорі матеріали. Тому будь-яка перешкода (стіна, ліс, броня, густий туман, пагорби тощо) здатна утворити зону тіні, захищає від світлового випромінювання.

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

Найсильнішим ефектом СВ є пожежі. На розмір пожеж впливають такі чинники, як характер та стан забудови.

При щільності забудови понад 20% осередки пожежі можуть злитися в одну суцільну пожежу.

Втрати від пожеж у Другій світовій війні становили 80%. При відомому бомбардуванні Гамбурга одночасно підпалювалося 16 тис. будинків. Температура у районі пожеж сягала 800°С.

СВ значно посилює дію УХ.

Проникаюча радіація (45% енергії вибуху) спричинюється випромінюванням та потоком нейтронів, які поширюютьсяна декілька кілометрів навкруги ядерного вибуху, іонізуючи атоми цього середовища. Ступінь іонізації залежить від дози випромінювання, одиницею вимірювання якої служить рентген (в 1 см сухого повітря за температуру та тиску 760 мм рт. ст. утворюється близько двох мільярдів пар іонів). Іонізуюча здатність нейтронів оцінюється в екологічних еквівалентах рентгена (Бер — доза нейтронів, вплив яких дорівнює впливові рентгена випромінювання).

Вплив проникаючої радіації на людей викликає у них променеву хворобу. Променева хвороба І ступеня (загальна слабкість, нудота, запаморочення, спітнілість) розвивається здебільшого при дозі 100-200 рад.

Променева хвороба II ступеня (блювота, різкий головний біль) виникає при дозі 250-400 рад.

Променева хвороба III ступеня (50% помирає) розвивається при дозі 400-600 рад.

Променева хвороба IV ступеня (здебільшого настає смерть) виникає при опроміненні понад 600 рад.

При ядерних вибухах малої потужності вплив проникаючої радіації значніший, ніж УХ та світлового опромінювання. Із збільшенням потужності вибуху відносна частка уражень проникаючої радіації зменшується, оскільки зростає число травм та опіків. Радіус ураження проникаючою радіацією обмежується 4— 5 км незалежно від збільшення потужності вибуху.

Проникаюча радіація суттєво впливає на ефективність роботи радіоелектронної апаратури та систем зв'язку. Імпульсне випромінювання, потік нейтронів порушують функціонування багатьох електронних систем, особливо тих, що працюють в імпуль-

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

сному режимі, викликаючи перерви в електропостачанні, замикання в трансформаторах, підвищення напруги, перекручування форми та величини електричних сигналів.

При цьому випромінювання викликає тимчасові перерви у роботі апаратури, а потік нейтронів - незворотні зміни.

Для діодів при щільності потоку 1011 (германієві) та 1012 (кремнієві) нейтронів/см² змінюються характеристики прямого та зворотного струмів.

У транзисторах зменшується коефіцієнт підсилювання струму та збільшується зворотний струм колектора. Кремнієві транзистори стійкіші і зберігають свої підсилюючі властивості при потоках нейтронів понад 1014 нейтронів/см².

Електровакуумні прилади стійкіші та зберігають свої властивості до щільності потоку 571015 - 571016 нейтронів/ см².

Резистори та конденсатори стійкі до щільності 1018 нейтронів/см². Потім у резисторів змінюється провідність, у конденсаторів збільшуються витоки та втрати, особливо для електролічильних конденсаторів.

Радіоактивне зараження (до 10% енергіїядерного вибуху) виникає через наведену радіацію, випадання на землю відламків поділу ядерного заряду та частини залишкового урану-235 чи плу-тонію-239.

Радіоактивне зараження місцевості характеризується рівнем радіації, який вимірюється у рентгенах за годину.

Випадання радіоактивних речовин продовжується при русі радіоактивної хмари під впливом вітру, внаслідок чого на поверхні землі утворюється радіоактивний слід у вигляді смуги зараженої місцевості. Довжина сліду може сягати кількох десятків кілометрів і навіть сотень кілометрів, а ширина - десятків кілометрів.

Залежно від ступеня зараження та можливих наслідків опромінення виділяють 4 зони: помірного, сильного, небезпечного та надзвичайно небезпечного зараження.

Для зручності вирішення проблеми оцінки радіаційного стану межі зон прийнято характеризувати рівнями радіації на 1 год. після вибуху (Р_о) і 10 год. після вибуху Р₁₀. Також встановлюють значення доз гамма-випромінювання Д, які одержують за час від 1 год. після вибуху до повного розпаду радіоактивних речовин.

Зона помірного зараження (зона А) - Д = 40,0-400 рад. Рівень радіації на зовнішній межі зони Р_о = 8 Р/год, Р₁₀ = 0,5 Р/год. В

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

зоні А роботи на об'єктах, як правило, не зупиняються. На відкритій місцевості, розташованій у середині зони чи у її внутрішній межі, роботи припиняються на декілька годин.

Зона сильного зараження (зона Б) - Д = 4000-1200 рад. Рівень радіації на зовнішній межі Р_о = 80 Р/год, Р₁₀ = 5 Р/год. Роботи зупиняються на 1 добу. Люди ховаються у сховищах чи евакуйовуються.

Зона небезпечного зараження (зона В) — Д = 1200-4000 рад. Рівень радіації на зовнішній межі Р_о = 240 Р/год, Р₁₀ = 15 Р/год. У цій зоні роботи на об'єктах зупиняються від 1 до 3—4 діб. Люди евакуйовуються чи ховаються в захисних спорудах.

Зона надзвичайно небезпечного зараження (зона Г) на зовнішній межі Д = 4000 рад. Рівні радіації Р_о = 800 Р/год, Р₁₀ = 50 Р/год. Роботи зупиняються на декілька діб та поновлюються після спаду рівня радіації до безпечного значення.

Для прикладу на рис. 23 показані розміри зон А, Б, В, Г, які утворюються під час вибуху потужністю 500 кт та швидкості вітру 50 км/год.

Характерною особливістю радіоактивного зараження внаслідок ядерних вибухів є порівняно швидкий спад рівнів радіації (табл. 11).

Я.І. Бедріи. Безпека життєдіяльності

Великий вплив на характер зараження справляє висота вибуху. При висотних вибухах радіоактивна хмара піднімається на значну висоту, зноситься вітром та розсіюється на великому просторі.

Таблиця 12 Залежність рівня радіації від часу після вибуху

Час після вибуху, год
Рівень радіації, %		43,5	27,0	19,0	14,5	11,6	9,7	7,15	6,3	5,05	3,9	2,7	0,96

Перебування людей на зараженій місцевості спричинює їх опромінення радіоактивними речовинами. Крім того, радіоактивні частки можуть потрапляти всередину організму, осідати на відкритих ділянках тіла, проникати в кров крізь рани, подряпини, викликаючи той чи інший ступінь променевої хвороби.

Для умов воєнного часу безпечною дозою загального одноразового опромінення вважаються такі дози: протягом 4 діб - не більше ніж 50 рад, 10 діб - не більше ніж 100 рад, 3 місяці — 200 рад, за рік - не більше 300 рад.

Для роботи на зараженій місцевості використовуються засоби індивідуального захисту, при виході із зараженої зони проводиться дезактивація, а люди підлягають санітарній обробці.

Для захисту людей використовуються сховища та укриття. Кожна споруда оцінюється коефіцієнтом послаблення К_посл, під яким розуміють число, що вказує, у скільки разів доза опромінення в сховищі менша від дози опромінення на відкритій місцевості. Для кам'яних будинків К - 10, автомобіля - 2, танка -

ПОСЛ.

10, підвалів — 40, для спеціально обладнаних сховищ він може бути ще більшим (до 500).

Електромагнітний імпульс (ЕМІ) (1 % енергії вибуху) являє собою короткочасний сплеск напруги електричного і магнітного полів та струмів внаслідок руху електронів від центру вибуху, що виникають внаслідок іонізації повітря. Амплітуда ЕМІ дуже швидко зменшується по експоненті. Тривалість імпульсу дорівнює сотій частині мікросекунди (рис. 25). За першим імпульсом внаслідок взаємодії електронів з магнітним полем Землі виникає другий, триваліший імпульс (рис. 26).

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

Я.І. Бедрііі. Безпека життєдіяльності

ЕМІ безпосередньо на тіло людини не впливає.

При оцінці впливу на електронну апаратуру ЕМІ потрібно враховувати й одночасний вплив ЕМІ - випромінювання. Під впливом випромінювання збільшується провідність транзисторів, мікросхем, а під впливом ЕМІ відбувається їх пробивання. ЕМІ є надзвичийно ефективним засобом для пошкодження електронної апаратури. У програмі СОІ передбачене проведення спеціальних вибухів, при яких створюється ЕМІ, достатній для знищення електроніки.

⇐ Предыдущая 15 16 17 18 192021 22 23 24 Следующая ⇒