3. Світлове випромінювання (св) ядерного вибуху

^{Світлове випромінювання (СВ) ядерного вибуху є потоком електромагнітної енергії в широкому діапазоні частот, що включає ультрафіолетову, інфрачервону і видиму ділянки спектру.}

^{Джерелом світлового випромінювання є область ядерного вибуху, що світиться (вогненна куля), складається вона з нагрітих до високої температури продуктів вибуху, повітря і ґрунту (при наземному вибуху). Максимальна температура області, що світиться, на початковій і першій фазі може досягати 100 000С°, діаметр до 5000м (для надвеликих боєприпасів).}

^{Тривалість світлового випромінювання Tсв "вогненної кулі". залежить від потужності вибуху і може бути визначена за формулою:}

^{Де q – потужність ядерного боєприпасу}

^{Головним параметром, що визначає дію світлового випромінювання ядерного вибуху, є світловий імпульс (Ісв.).}

^{Ісв.- це кількість променистої енергії, яка припадає на одиницю поверхні, перпендикулярної до напряму розповсюдження випромінювання, за весь час свічення "вогненної кулі".}

^{Одиниця вимірювання Ісв.- джоуль на квадратний метр (Дж/м2).}

^{Несистемна одиниця - кал/см2. 1 кал/см2 = 42кдж/м2}

4. Проникаюча радіація

^{Проникаючою радіацією ядерного вибуху називають потік гамма-випромінювання і нейтронів, що випускаються із зони і хмари ядерного вибуху.}

^{Джерелами проникаючої радіації є ядерні реакції, які протікають у заряді боєприпасу в момент вибуху.}

^{Час дії проникаючої радіації на наземні об'єкти складає 15-25с і визначається часом підйому хмари вибуху на висоту (2-3км), при такій висоті гамма-нейтронне випромінювання, поглинаючись товщею повітря, практично не досягає поверхні землі.}

^{Основним параметром, що характеризує що вражає дію проникаючої радиації, є доза випромінювання (D).}

^{Доза випромінювання — це кількість енергії іонізуючих випромінювань, яка поглинута одиницею маси опромінюваного середовища.}

^{Розрізняють експозиційну, поглинену і еквівалентну дози випромінюванняЕкспозиційна доза — це доза випромінювання в повітрі, вона характеризує потенційну небезпеку дії іонізуючих випромінювань при загальному і рівномірному опромінюванні тіла людини.}

^{Експозиційна доза в системі одиниць СІ вимірюється в кулонах на кілограм (Кл/кг). Позасистемною одиницею експозиційної дози випромінювання є рентген (Р); 1 Р = 2,58×10-4 Кл/кг.}

^{Рентген (Р) — це доза гамма-випромінювання, під дією якої в 1 см3 сухого повітря за нормальних умов (температура 0°С і тиск 760мм рт. ст.) створюються іони, що несуть одну електростатичну одиницю кількості електрики кожного знаку. Дозі в 1 Р відповідає освіта 2,08×109 пар іонів в 1см3 повітря.}

^{Поглинена доза точніше характеризує дію іонізуючих випромінювань на біологічні тканини. У системі одиниць СІ одиницею вимірювання є грей (Гр). 1Гр — це така поглинена доза, при якій 1кг опромінюваної речовини поглинає енергію в 1 Дж, отже, 1Гр = 1 Дж/кг.}

^{Позасистемною одиницею поглиненої дози випромінювання є рад}

^{1 рад =10-2Гр або 1Гр = 100 рад;}

^{1 рад = 1,14Р або 1Р = 0,87 рад.}

^{Проникаюча радіація, розповсюджуючись в середовищі, іонізує її атоми, а при проходженні через живу тканину — атоми і молекули, що входять до складу кліток. Це приводить до порушення нормального обміну речовин, зміни характеру життєдіяльності кліток, окремих органів і систем організму. В результаті такої дії виникає променева хвороба.}

^{Променева хвороба I ступеня (легка) виникає при сумарній дозі опромінення 100—200 рад. Прихований період продовжується 3—5 тижнів, після чого з'являються нездужання, загальна слабкість, нудота, запаморочення, підвищення температури. Після одужання працездатність людей, як правило, зберігається.}

^{Променева хвороба II ступеня (середня) виникає при сумарній дозі опромінення 200-400 рад. Протягом перших 2-3 діб спостерігається бурхлива первинна реакція організму (нудота і блювота). Потім наступає прихований період, що триває 15- 20 діб. Ознаки захворювання вже виражені яскравіше.}

^{Одужання при активному лікуванні наступає через 2—3 місяці.}

^{Променева хвороба III ступеня (важка) наступає при дозі опромінення 400-600 рад. Первинна реакція різко виражена. Прихований період складає 5-10 діб. Хвороба протікає інтенсивно і важко. У разі сприятливого результату одужання може наступити через 3-6 місяців.}

^{Променева хвороба IV ступеня (дуже важка), що наступає при дозі понад 600 рад, є найбільш небезпечною і, як правило, приводить до смертельного результату.}

^{При опромінюванні дозами опромінення понад 5000 рад виникає блискавична форма променевої хвороби. Первинна реакція при цьому виникає в перші хвилини після опромінення, а прихований період взагалі відсутній. Уражені гинуть в перші дні після опромінення.}

5.. Радіоактивне зараження

Радіоактивне зараження. Серед вражаючих чинників ядерного вибуху радіоактивне зараження займає особливе місце, оскільки його дії може піддаватися не тільки район, прилеглий до місця вибуху, але і місцевість, видалена на десятки і навіть сотні кілометрів. При цьому на великих площах і на тривалий час може створюватися зараження, що представляє небезпеку для людей і тварин. Про це сьогодні реально нагадує аварія на Чорнобильській АЕС.

На радіоактивно зараженій місцевості джерелами радіоактивного випромінювання є:

уламки (продукти) поділу ядерної вибухової речовини;

наведена активність в ґрунті і інших матеріалах;

частина ядерного заряду, що не розділилася.

При вибуху ядерного боєприпасу радіоактивні продукти піднімаються разом з хмарою вибуху, перемішуються з частинками ґрунту і під дією висотних вітрів переміщаються на великі відстані. У міру переміщення хмари вони випадають, заражаючи місцевість (як в районі вибуху, так і по шляху руху хмари) і утворюючи так званий слід радіоактивної хмари (мал. 2.2.).

Слід радіоактивної хмари на рівнинній місцевості, при незмінних напрямі і швидкості вітру, має форму витягнутого еліпса. Його умовно розділяють на чотири зони:

помірного забруднення (А)

сильного забруднення (Б)

небезпечного забруднення (В)

надзвичайно небезпечного забруднення (Г).

Межі зон радіоактивного зараження з різним ступенем небезпеки для людей прийнято характеризувати:

дозою гамма-випромінювання, що може скластися за час від моменту утворення сліду до повного розпаду радіоактивних речовин, D∞ (вимірюється в радах),

або потужністю дози випромінювання (рівнем радіації) через 1 годину після вибуху (P1).

Зв'язок між дозою випромінювання за час повного розпаду D∞ і рівнем радіації P1на час зараження tзар виражається співвідношенням:

D∞═5 P1× tзар (2.1)

Зовнішня межа зони А характеризується D∞ = 40 рад і P1 = 8 рад/г.

Частка зони від площі всього радіоактивного сліду складає 60%. Як правило, роботи усередині об'єктів, розташованих в зоні А, не припиняються. У внутрішньої межі або у середині зони роботи на відкритій місцевості на декілька годин повинні припинятися.

На зовнішній межі зони Б, D∞= 400 рад і P1= 80 рад/г. Частка зони від площі сліду складає 20%. У цій зоні всі роботи на об'єктах припиняються на строк до доби, а люди ховаються в захисних спорудах, підвалах і інших укриттях.

На зовнішній межі зони В, D∞=1200 рад і P1=240 рад/г. Частка зони від площі сліду складає 13%. Всі роботи в цій зоні на об'єктах припиняються на термін від одних до трьох-чотирьох діб, а люди ховаються в захисних спорудах ГО.

На зовнішній межі зони Г, D∞= 4000 рад і P1=800 рад/г, усередині зони —до 10 000 рад. Частка зони від площі сліду складає 7%. Роботи на об'єктах усередині зони припиняються на четверо і більше діб, люди ховаються в захисних спорудах ЦО.

На схемах і на картах зовнішні межі зон радіоактивного зараження наносяться різними кольорами: зона А - синім, Б - зеленим, В -коричневим, Г - чорним.

З часом, унаслідок природного розпаду радіоактивних речовин, рівні радіації на сліді радіоактивного забруднення зменшуються. Спад рівня радіації підкоряється залежності:

Pt = P1× t-1,2 (2.2)

Де: Pt— рівень радіації на будь-який заданий час t після вибуху, рад/г;

P1—рівень радіації на 1 годину після вибуху, рад/г;

t — час, що пройшов після ядерного вибуху, г.

Тобто, при кожному семикратному збільшенні часу відбувається десятиразове зменшення рівня радіації.

Рівні радіації на місцевості залежать також від вигляду і потужності вибуху, характеру рельєфу, наявності лісових масивів, метео- і геологічних умов.

Місцевість вважається зараженою і потрібно застосовувати засоби захисту, якщо рівень радіації, зміряний на висоті 0,7-1м від поверхні землі, складає 0,5р/г і більш.

При ядерному вибуху радіоактивними речовинами заражається не тільки місцевість, але і предмети, що знаходяться на ній, техніка, майно і одяг людей.

2.1.5. Електромагнітний імпульс

Електромагнітний імпульс (ЕМІ) ядерного вибуху є електромагнітним полем, що виникає в результаті взаємодії гамма-випромінювання, що утворюється при вибуху з атомами навколишнього середовища. Енергія ЕМІ розподілена в широкому діапазоні частот (від декількох герц до декількох мегагерц).

Район, де кванти гамми взаємодіють з атмосферою, називається районом джерела ЕМІ. Щільна атмосфера поблизу земної поверхні обмежує область розповсюдження квантів гамми (середня довжина пробігу складає сотні метрів). Тому при наземному вибуху район джерела займає площу всього в декілька квадратних кілометрів і приблизно співпадає з районом, де впливають інші вражаючі чинники ядерного вибуху (УХ,СВ та ПР).

При висотному ядерному вибуху кванти гамми можуть пройти сотні кілометрів до взаємодії їх з атомами атмосфери. Тому розміри району джерела ЕМІ можуть досягати сотень і тисяч квадратних кілометрів.

Основними параметрами ЕМІ. що визначають його вражаючу дію, є, характер зміни напруженості електричного і магнітного полів в часі (форма імпульсу) та його амплітуда.

За формою ЕМІ - це електромагнітний імпульс з крутим переднім фронтом і тривалістю в декілька десятків мілісекунд.

При вибуху боєприпасів великої потужності амплітуда ЕМІ може досягати десятків тисяч вольт на метр.

ЕМІ безпосередньої дії на людину не надає.

Під впливом ЕМІ в лініях електропередачі, зв'язку, управління і сигналізації, в антенах радіо станцій і т.п. можуть наводитися е.р.с. великих амплітуд, що може привести до виходу їх з ладу.

Особливо схильна до дії ЕМІ радіоелектронна і обчислювальна техніка, виконана на напівпровідникових приладах і інтегральних схемах.

За відсутності відповідного захисту, електро- і радіотехнічні системи і пристрої виходять з ладу або дають збої.

3 7. Осередок ядерного ураження

В результаті дії вражаючих чинників ядерного вибуху утворюється складний осередок ядерного враження (ОЯУ).

Під ОЯУ розуміється - територія, у межах якої в результаті дії вражаючих чинників ядерного вибуху відбулися масові поразки людей і тварин, руйнування і пошкодження споруд, технологічного устаткування, зараження атмосфери і місцевості, затоплення, пожежі.

Його розміри, в основному, залежать від потужності боєприпасу. виду вибуху і рельєфу місцевості.

Межею ОЯУ є умовна лінія на місцевості, де надмірний тиск у фронті УХ складає 10 кПа або 0,1 кгс/см2.

Для рівнинної місцевості площу ОЯУ можна прийняти рівній площі кола.

Sояп = πR2

Де R - радіус (віддалення) межі ОЯУ від центру (епіцентру) вибуху.

Залежно від характеру руйнувань, а, отже, і завдань, які необхідно вирішувати в ОЯУ, його площу умовно поділяють на чотири зони:

зона повних руйнувань. ∆Рф понад 50 кПа;

зона сильних руйнувань ∆Рф =(30...50) кПа;

зона середніх руйнувань ∆Рф =(20...30) кПа;

зона слабких руйнувань ∆Рф =(10.. .20) кПа.

Їх розміри, залежно від потужності боєприпасу і виду вибуху, можна визначити по таблиці (див. [13].стор. 228.229).

ОЯУ характеризується також складною пожежною обстановкою. У ньому умовно виділяють три зони пожеж:

зона пожеж в завалах

зона суцільних пожеж

зона окремих пожеж.

Контрольні литання

. ^{1. Ядерна зброя .}