- •4.1. Единая государственная система предупреждения и ликвидации чс (рсчс), ее задачи.
- •4.2. Режимы функционирования рсчс
- •4.3. Поражающие факторы ядерного взрыва, их параметры, единицы измерения и их действия на инженерные сооружения и человека.
- •4.5. Световое излучение
- •4.6. Проникающая радиация
- •4.7. Радиоактивное заражение местности, виды излучений, размеры и форма зараженных площадей.
- •4.8. Оценка уровней радиации по следу радиоактивного облака при ядерном взрыве, закон падения уровня радиации.
- •4.9. Понятие и единици измерения поглощенной дозы, эквивалентной и экспозиционной
- •4.10. Биологическое действие внешнего и внутреннего облучения. Нормы радиационной безопасности.
- •4.11. Дозиметрические приборы
- •4.12. Законодательные акты по радиационной безопасности.
- •4.13. Устанавливаются следующие допустимые дозы на территории рф в результате использования источников ионизирующего излучения:
- •4.14 Классификация сдяв
- •4.15. Химическая опасность в мирное и военное время.
- •4.16. Биологическая опасность в мирное и военное время.
- •4 Класса:
- •4.17. Индивидуальные средства радиационной и химической защиты.
- •4.19. Защитные сооружения, их классификация и устройство.
- •4.20 Спасательные и неотложные аварийно-восстановительные работы. Их содержание
4.5. Световое излучение
Общая характеристика светового излучения при ядерном взрыве
Световое излучение представляет собой поток лучистой энергии в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра электромагнитных волн.
Источником светового излучения ядерного взрыва является святящаяся область (огненный шар), состоящая из газообразных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Масса воздуха в светящейся области (огненном шаре) ядерного взрыва мощностью 100 тыс. т в приземных слоях атмосферы через 1,1 с составляет 20 тыс. т; масса продуктов взрыва (испарившийся материал ядерного боеприпаса) составляет несколько тонн.
Размеры светящейся области и ее температура быстро изменяются во времени. Максимальные размеры светящейся области и время излучения с повышением мощности взрыва увеличиваются.
Форма светящейся области при наземных взрывах близка к полусфере. При воздушных взрывах светящаяся область имеет форму шара. При низких воздушных взрывах она деформируется ударной волной, отраженной от поверхности земли.
Изменение температуры во времени на поверхности и внутри огненного шара происходит следующим образом. Температура на поверхности огненного шара резко уменьшается до 2000К, затем снова повышается примерно до 8000К, после чего медленно снижается до 2000К.
"Провал" температуры на поверхности огненного шара объясняется экранирующим действием ударной волны. Сразу после образования фронта ударной волны температура на ее поверхности достигает нескольких десятков тысяч градусов.
Основным параметром, характеризующим поражающее действие светового излучения, является световой импульс. Если вокруг светящейся области воздушного ядерного взрыва описать сферу радиуса R, то энергия, излучаемая светящейся областью за все время ее свечения Еизл, будет проходить через поверхность сферы, равную 4πR2. Значит, на 1 см этой поверхности будет падать энергия, равная:
Это количество энергии и принято считать световым импульсом.
Световым импульсом называется количество световой энергии, падающей на 1 см2 поверхности, расположенной перпендикулярно направлению излучения, за все время свечения источника. Световой импульс измеряется в кал/см2.
Влияние различных факторов на световое излучение
Величина светового импульса будет зависеть не только от мощности и вида взрыва, но и от расстояния освещенной поверхности от центра (эпицентра) взрыва (R), прозрачности атмосферы и других факторов.
Как следует из формулы для определения значения светового импульса, его величина уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от центра взрыва (рис. 18). Эта зависимость справедлива для случая, когда световое излучение распространяется в вакууме.
При прохождении через атмосферу световое излучение частично рассеивается, а частично поглощается взвешенными в воздухе пылинками, каплями тумана и молекулами различных газов, входящих в состав атмосферы. От прозрачности атмосферы зависит также дальность видимости: если воздух чист, дальность видимости составляет 40 км; запыленный воздух сокращает видимость в 2 – 4 раза, а туман – в 20 раз и более.
Необходимо учитывать, что земная поверхность при хорошо отражающем свет покрове (снег, асфальт) будет усиливать прямое излучение, при этом суммарный импульс может быть больше прямого в 1,5 – 2 раза.
Световое излучение, отраженное от облаков, может действовать на объекты, закрытые от прямого светового потока, идущего от светящейся области. Величина светового импульса при этом может составить половину прямого импульса.
Ослабление светового излучения лесом зависит от породы деревьев, густоты кроны, зрелости леса, а также от времени года. Густой лес ослабляет световое излучение в зависимости от породы деревьев в 5 – 10 раз, а редкий – в 2 – 5 раз.
Поражающее действие светового излучения
и принципы защиты от него
Поражающее действие светового излучения зависит от величины светового импульса, от угла падения лучей на поверхность объекта и от характера поглощения световой энергии объектом.
Энергия светового излучения, попадая на поверхность объекта, частично отражается, частично поглощается или проходит сквозь него, если объект в какой-то степени прозрачен. Поражающее действие светового излучения определяется поглощаемой частью светового импульса, которая переходит в другой вид энергии – тепло, вызывая повышение температуры и нагревание тела.
В зависимости от температуры, до которой нагревается тело, достигается та или иная степень поражения – обугливание, воспламенение, оплавление материалов или ожоги кожи различной степени.
Количество энергии светового излучения, поглощенное 1 см2 поверхности за все время облучения, называется тепловым импульсом, который может быть определен по формуле:
Uт =U · k · cos φ, (1.29)
где Uт – тепловой импульс, кал/см2;
U – световой импульс, кал/см2;
сos φ – угол между направлением на центр взрыва и перпендикуляром к освещаемой поверхности;
k – коэффициент поглощения энергии.
Значения коэффициентов поглощения светового излучения зависят от свойств материала.
Степень поражения зависит не только от теплового импульса, но и от свойств тела. Чем больше теплоемкость и теплопроводность тела, тем меньше нагревается его поверхность. Металлы обладают небольшой теплоемкостью, но большой теплопроводностью, поэтому они нагреваются медленно. Для нагревания их требуется больше световой энергии, чем для нагревания, например, поверхности дерева, несмотря на то, что дерево обладает большей теплоемкостью, чем металлы. Как видно из таблицы 3, большое значение имеет окраска (цвет) тела и обработка его поверхности. Тела с шероховатой поверхностью поглощают световую энергию лучше, чем гладкие.
Световое излучение, воздействуя на людей, вызывает ожоги открытых участков кожи, временное ослепление или ожоги сетчатки глаз. Ожоги могут появиться в результате непосредственного действия светового излучения на кожу человека, а также вследствие возгорания одежды, предметов вооружения, снаряжения и возникновения пожаров.
Ожоги подразделяются на три степени. Ожоги 1-й степени возникают при световом импульсе 2 – 6 кал/см2 (нижние пределы относятся к боеприпасам малого калибра, верхние – крупного калибра) и характеризуются краснотой, припухлостью и болезненностью кожи. Ожоги 2-й степени возникают при световом импульсе 3 – 8 кал/см2 и характеризуются образованием пузырей. Ожоги 3-й степени возникают при световом импульсе свыше 5 – 12 кал/см2 и вызывают образование язв и омертвление кожи.
Помимо ожогов, характеризующихся различной степенью, большое значение имеют размеры пораженной площади кожи человека, так как с их увеличением повышается тяжесть поражения. Например, ожог 1-й степени большой поверхности имеет более серьезные последствия, чем местный ожог 3-й степени.
У пострадавших наиболее часто будут встречаться ожоги открытых участков тела (кисти рук, лицо, шея). Личный состав выходит из строя при ожогах 2-й степени открытых участков кожи.
Величины световых импульсов, вызывающих ожоги кожи под обмундированием, почти не зависят от мощности взрыва. Ожоги кожи 1-й, 2-й и 3-й степени под хлопчатобумажным обмундированием вызываются световыми импульсами, равными соответственно 6,3; 7 и 8,8 кал/см2 .
Большой диапазон значений световых импульсов, при которых наблюдается ожог той или иной степени, обусловлен зависимостью поражающего действия светового излучения от длительности свечения огненного шара, т.е. от калибра ядерного боеприпаса. Различие в воздействии одинаковых по величине импульсов объясняется разным временем их действия. При двух одинаковых по величине световых импульсах степень поражения будет больше при меньшей длительности воздействия светового излучения.
Световое излучение может вызывать пожары в лесу и в населенных пунктах, а также воспламенение сухой травы в степи. Свет распространяется прямолинейно и не проникает через непрозрачные преграды. Поэтому любая непрозрачная преграда (окоп, танк, складки местности и т.д.) защищает от прямого действия светового излучения, от ожогов или воспламенения. При этом необходимо учитывать, что некоторые предметы, защищающие от светового излучения, могут быть разрушены ударной волной и нанести поражение обломками.
Ни в коем случае нельзя смотреть в сторону огненного шара. По команде ″Вспышка с фронта″ личный состав должен немедленно занять ближайшие укрытия.
Поражающее действие светового излучения ядерного взрыва на личный состав и различные объекты может быть значительно ослаблено или полностью исключено за счет использования экранирующих свойств рельефа местности, лесных массивов, местных предметов, маскирующих дымов, а также применения красок, обмазок светлых тонов, металлических отражающих покрытий, увлажнения объектов, снежных обсыпок, ледяных рубашек, огнестойких покрытий, в том числе обсыпок из грунта, пропиток; проведения противопожарных мероприятий с созданием безопасных зон, лишенных горючих материалов; подготовки сил и средств для тушения пожаров.
Разумный выбор средств и способов защиты и соответствующая подготовка личного состава позволяют значительно снизить ущерб, наносимый действием светового излучения.