Проникающая радиация

Проникающая радиация ядерного взрыва представляет собой пооток γ-лучей и нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва.

Основным-источником проникающей радиации являются ядерные реакции деления и синтеза, протекающие в момент взрыва, а также радиоактивный распад осколков деления. Нейтроны высоких энергий, испускаемые при реакции синтеза, во многом определяют отражающее действие проникающей радиации и радиус ее действия может достигать 2,5—3 км. Поражающее действие ПР обусловлено облучением людей и технических устройств. Нейтронная составляющая (нейтроны высоких энергий) проникающей радиации вызывает силь­ную наведенную радиоактивность в районе взрыва и в материалах оборудования объектов экономики.

Поражающее действие проникающей радиации при взрыве нейт­ронного боеприпаса мощностью 1 кт эквивалентно действию обычно­го ядерного боеприпаса мощностью 10—12 кт.

Время действия проникающей радиации не превышает несколь­ких секунд (=10—15 с) и определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту, при которой у-излучение поглощается тол­щей воздуха и практически не достигает земли.

Механизм поражающего действия ИИ на человека заключается в ионизации тканей его тела. Прямое действие ИИ может вызвать расщепление молекул белка, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов и другие денатурационные изменения (без разрыва химиче­ских связей). Поскольку основную часть массы тела человека состав­ляет вода (около 75%), первичные процессы ионизации молекул воды приводят к образованию высокоактивных в химическом отношении свободных радикалов типа «ОН*» или «Н*». Последующие цепные каталитические реакции (в основном окисления молекул белка) нару­шают обмен веществ и способствуют образованию токсичных продук­тов. Это так называемое косвенное {непрямое) действие излучения че­рез продукты радиолиза воды.

В дальнейшем под действием первичных процессов в клетках возникают функциональные изменения:

• повреждение механизма митоза (деления) и хромосомного аппарата (структуры ядра) облученной клетки;

• блокирование процессов обновления и дифференцирования клеток;

• блокирование процессов пролиферации (разрастания) и по­следующей физиологической регенерации тканей.

Самыми радиочувствительными являются клетки постоянно об­новляющихся тканей организма: нервной системы, костного мозга, гонад (половых желез), селезенки, лимфы и крови (снижается ее свер­тываемость, повышается кровоточивость стенок кровеносных сосу­дов). Прежде всего поражаются кроветворные органы, в результате чего наступает кислородный голод тканей, резко снижается иммунная защищенность организма.

Изменения на клеточном уровне и гибель клеток приводят к наРушению функций отдельных органов и организма в целом, в том чисЛ е и потерю иммунитета — устойчивости к инфекциям и возникновению лучевой болезни.

В зависимости от дозы облучения различают четыре степени учевой болезни:

лучевая болезнь I степени (легкая) возникает при суммарной до- е облучения 1,5—2,5 Грея (150—250 рад). Скрытый период продол- сается две-три недели, после чего появляются недомогание, общая лабость, тошнота, головокружение, периодическое повышение тем- ературы. В крови уменьшается содержание белых кровяных шари- ов. Лучевая болезнь I степени излечима;

лучевая болезнь II степени (средняя) возникает при суммарной ;озе облучения 2,5—4 Грея (250—400 рад). Скрытый период длится коло недели. Признаки заболевания выражены более ярко. При ак- ивном лечении наступает выздоровление через 1,5—2 мес.;

лучевая болезнь III степени (тяжелая) наступает при дозе облу- ения 4—7 Грей (400—700 рад). Скрытый период составляет несколь- о часов. Болезнь протекает интенсивно и тяжело. В случае благопри- тного исхода выздоровление может наступить через 6—8 мес.;

лучевая болезнь IV степени (крайне тяжелая) наступает при дозе блучения свыше 7 Грей (свыше 700 рад), которая является наиболее пасной.

Аналогичное воздействие оказывают ИИ на животных, вызывая учевую болезнь, и на растения. Растения наиболее чувствительны облучению в период ранних фаз развития, когда страдают зоны ак- ивного роста, т.е. молодые делящиеся клетки. При этом растениям азных видов и сортов присуща неодинаковая радиоустойчивость. Лу- евое поражение у растений проявляется в торможении роста замедлении развития, снижении урожая, понижении репродуктивно- о качества семян, клубней, корнеплодов. При больших дозах облуче- ия возможна гибель растений, проявляющаяся в остановке роста усыхании. Наиболее чувствительны к воздействию ИИ сосновые еса. Лиственные породы (береза, осина, дуб) страдают меньше.

Кроме того, вследствие действия проникающей радиации могут возникать обратимые и необратимые повреждения в особо чувстви- ельных элементах дозиметрической и радиоэлектронной аппаратуры, зменения межмолекулярных связей в органических материалах — еструкция и сшивание.

Под воздействием проникающей радиации в материалах оборудо­вания объектов экономики может образоваться наведенная активность, которая оказывает влияние на работоспособность персонала объекта.

Так как проникающая радиация — это поток нейтронов и у-квантов, то для защиты от нее необходимы комбинированные экраны, со­стоящие из легких водородосодержащиХ веществ (для ослабления нейтронного потока) и материалов, обладающих высокой плотностью (для защиты от у-квантов).