Главная » Дтп » Последствия радиационных аварий поражающие факторы. Поражающие факторы радиационных аварий (реферат). Экстремистская политическая борьба

Последствия радиационных аварий поражающие факторы. Поражающие факторы радиационных аварий (реферат). Экстремистская политическая борьба

При авариях на радиационноопасных объектах могут возникнутьследующие поражающие факторы радиационного характера :

· проникающая радиация;

· радиоактивное загрязнение местности.

Проникающая радиация (ионизирующие излучение) представляет собой большую опасность для здоровья и жизни людей.

К ионизирующим излучениям относятся :

· альфа-излучение, состоящее из альфа-частиц;

· бета-излучение - поток электронов или позитронов;

· гамма-излучение, фотонное (электромагнитное) излучение, по своей природе и свойствам не отличающееся от рентгеновских лучей.

Альфа-излучение обладает наибольшей ионизирующей способностью, но ее энергия быстро уменьшается, поэтому оно не представляет опасности для человека до тех пор, пока испускающие альфа-частицы вещества не попадут внутрь организма.

Бета-излучение обладает меньшей ионизирующей и большей проникающей способностью. При попадании радиоактивных веществ на кожу и внутрь организма бета-излучение опасно для человека.

Гамма-излучение при своей сравнительно малой ионизирующей активности представляет большую опасность в силу очень высокой проникающей способности.

Наиболее характерным для радиационных ситуаций, возникающих при авариях на АЭС, является сочетанное радиационное воздействие, вызванное внешним (равномерным или неравномерным) бета-, гамма - облучением и внутренним радиоактивным загрязнением.

Мерой поражающего действия ионизирующих излучений является доза этих излучений . Степень неблагоприятного воздействия излучения измеряется в бэрах . Поглощенная доза излучения измеряется в греях, радах .

Оценка уровней ионизирующего излучения на радиоактивно загрязненной местности осуществляется по мощности экспозиционной дозы и измеряется в рентгенах (миллирентгенах) в час.

Радиоактивное загрязнение местности происходит при выпадении радиоактивных элементов на земную поверхность и окружающие предметы.

Кроме выше перечисленных радиационных поражающих факторов, воздействующих на организм человека в зоне аварии, на него действуют нерадиационные поражающие факторы :

· ударная волна;

· световое излучение;

· мощный электромагнитный импульс;

· острые или хронические психоэмоциональные перегрузки;

· радиофобия;

· нарушения привычного стереотипа жизни, режима и характера питания при длительном вынужденном нахождении (проживании) на радиоактивно загрязненной местности.

В результате взрыва ядерного объекта образуется ударная волна , которая может отбросить человека и ударить его о твердые предметы. Разрушающиеся строения и летящие обломки зданий наносят механические травмы (переломы костей, ушибы, порезы).

При взрыве выделяется огромное количество световой и тепловой энергии , которая вызывает у человека ожоги кожных

покровов и дыхательных путей разной степени тяжести.

Электромагнитный импульс может вывести из строя различные электроприборы, другое оборудование.

Нерадиационные факторы всегда в той или иной степени воздействуют на организм, оказавшийся в аварийной ситуации.

Чем меньше доза облучения, тем в большей степени в картине заболевания проявляются эффекты воздействия нерадиационных факторов.

Они вызывают изменения функционального состояния различных органов и систем, которые определяют, в конечном счете, ответную реакцию организма, проявляющуюся симптомокомплексом того или иного заболевания.

Они снижают устойчивость организма к действию радиации (синдром взаимного отягощения).

Особое значение как, этиологического фактора ряда патологических состояний, нерадиационные воздействия приобретают у людей, вынужденных длительное время проживать на загрязненных радиоактивными веществами (даже в пределах допустимых уровней) территориях.

Таким нерадиационным фактором в этих случаях является хроническое психотравмирующее воздействие, обусловленное утратой социальных связей, сознанием неопределенности последствий, экономической зависимостью.

Хроническая психотравма вызывает в организме целый ряд весьма устойчивых и выраженных нарушений, прежде всего функционального состояния общерегуляторных систем, обусловливающих развитие астении, вегетативной неустойчивости, нейроциркуляторной дистонии, сдвигов в иммунной системе.

Эти изменения фиксируются и усиливаются при некорректной их оценке, особенно медицинским персоналом.

Радиационная авария - это нарушение правил безопасной эксплуатации ядерно-энергетической установки, оборудования или устройства, при котором произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные проектом пределы их безопасной эксплуатации, приводящей к облучению населения и загрязнению окружающей среды.

Основными поражающими факторами радиационных аварий являются:

воздействие внешнего облучения (гамма - и рентгеновского; бета - и гамма-излучения; гамма-нейтронного излучения и др.)

внутреннее облучение от попавших в организм человека радионуклидов (альфа - и бетаизлучение);

сочетанное радиационное воздействие, как за счет внешних источников излучения, так и за счет внутреннего облучения;

комбинированное воздействие как радиационных, так и нерадиационных факторов (механическая травма, термическая травма, химический ожог, интоксикация и др.) .

Радиационные аварии - происшествие, приведшее к выходу (выбросу) радиоактивных продуктов и ионизирующих излучений за предусмотренные проектом пределы (границы) в количествах, превышающих установленные нормы безопасности.

Зонирование территории после аварии приведено на рис. 2. и в табл.1.

Рисунок 2 - Зонирование территории

При авариях, влекущих за собой радиоактивное загрязнение больших территорий, на основании контроля и прогноза радиационной обстановки устанавливается зона радиационной аварии (ЗРА), представляющая собой территорию, на которой суммарное внешнее и внутреннее облучение в единицах эффективной дозы может превысить 5 мЗв за первый после аварии год (в среднем по населенному пункту).

Таблица 1 -Зоны заражения

Зараженная местность на следе выброса делится на 5 зон:

М - слабого заражения - 14 мрад/ч;

А - умеренного заражения - 140 мрад/ч;

Б - сильного заражения - 1,4 рад/ч;

В - опасного заражения - 4,2 рад/ч;

Г - чрезвычайно опасного заражения - 14 рад/ч.

Определение зон радиоактивного заражения необходимо для планирования действий работающих на объекте, населения, подразделений МЧС; для планирования мероприятий по защите контингентов людей; определения возможного количества пострадавших вследствие аварии.

Зоны заражения представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Зоны заражения

Зона А -- умеренного заражения, зона радиации на внешней границе за час полного распада радиоактивных веществ 40 Р, на внутренней границе -- 400 Р. Эталонный уровень радиации через час после взрыва на внешней границе зоны -- 8 Р/час. Площадь этой зоны 78 -- 80 % от всей территории взрыва.

Зона Б -- сильного заражения, доза радиации на внешней границе зоны за час полного распада радиоактивных веществ составляет 400 Р, а на внутренней -- 1200 Р. Эталонный уровень радиации составляет через час после взрыва на внешней границе зоны 80 Р/час. Площадь зоны 10 -- 12 % от площади радиоактивного следа.

Зона В -- опасного заражения, доза радиации на внешней границе зоны за час полного распада радиоактивных веществ составляет 1200 Р, а на внутренней -- 4000 Р. Эталонный уровень радиации составляет через час после взрыва на внешней границе зоны 240 Р/час. Площадь зоны 8 -- 10 % от площади радиоактивного следа.

Зона Г -- чрезвычайно опасного заражения, доза радиации на внешней границе зоны за час полного распада радиоактивных веществ составляет 4000 Р, а на внутренней -- 7000 Р. Эталонный уровень радиации составляет через час после взрыва на внешней границе зоны 800 Р/час. Площадь зоны 10 -- 12 % от площади радиоактивного следа.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

«Поражающие факторы, характерные для аварий на радиоактивно-опасных объектах. Загрязнение окружающей среды, связанное с интенсификацией сельскохозяйственного производства»

студент Паутов И.В. гр. 672

Введение……………………………………………………………………….3

1. Поражающие факторы, характерные для аварий на радиоактивно-опасных объектах………………………………………………………….4

2. Загрязнение окружающей среды, связанное с интенсификацией сельскохозяйственного производства……………………………………9

Заключение…………………………………………………………………...11

Список литературы…………………………………………………………..12

ВВЕДЕНИЕ

Загрязнение окружающей среды в последнее время приобретает катастрофический характер. Особые опасения вызывают радиоактивно-опасные объекты, поскольку любая, даже незначительная авария на них может привести к полному разрушению природного баланса на конкретной территории. Однако, и на первый взгляд безопасные отрасли хозяйствования, например, сельское хозяйство, могут наносить значительный урон человеку и природе.

Целью данной работы является установление особенностей характеризующих поражающие факторы, характерные для аварий на радиоактивно-опасных объектах и загрязнения окружающей среды, связанные с интенсификацией сельскохозяйственного производства.

В связи с поставленной целью в данной работе раскрываются следующие задачи :

Дать определение радиоактивно-опасного объекта и радиационной аварии;

Дать характеристику радиационных излучений;

Установить основные поражающие факторы характерные для аварий на радиоактивно-опасных объектах;

Представить характеристику интенсификации сельскохозяйственного производства;

Определить последствия интенсификации.

Актуальность данной работы заключается в необходимости постоянного обновления и закрепления гражданином знаний об основах безопасности жизнедеятельности.

1. ПОРАЖАЮЩИЕ ФАКТОРЫ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ АВАРИЙ

НА РАДИОАКТИВНЫХ ОБЪЕКТАХ

1. Поражающие факторы, характерные для аварий на радиоактивно-опасных объектах

К радиационно-опасным объектам относятся атомные электростанции и реакторы, предприятия радиохимической промышленности, объекты по переработке и захоронению радиоактивных отходов и т.д.

В 26 странах мира на АЭС насчитывается 430 энергоблоков. Они вырабатывают электроэнергии: во Франции –75%, в Швеции – 51%, в Японии – 40%, в США – 24%, в России – 12%. У нас работает 9 АЭС, имеющих 29 блоков.

Радиационная авария - это нарушение пределов безопасной эксплуатации ядерно-энергетической установки, оборудования или устройства, при которых произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные проектом пределы их безопасной эксплуатации, приводящий к облучению населения и загрязнению окружающей среды. Радиоактивные излучения не имеют запаха, цвета или других внешних признаков. Их обнаружение возможно лишь с помощью специальных приборов. Радиоактивное заражение вызывается воздействием альфа-, бета- и гамма ионизирующих.излучений и обуславливается выделением при аварии непрореагированных элементов и продуктов деления ядерной реакции (радиоактивный шлак, пыль, осколки ядерного продукта в источнике аварии), а также образованием различных радиоактивных материалов и предметов (в частности грунта) в результате их облучения (наведенная активность).

Характеристика радиоактивных излучений

Таблица 1

Вид излучения		Состав	Проникающая способность			Ионизирующая способность		Защита
альфа		поток ядер гелия	10 см в воздухе			30000 пар ионов на 1 см пути		лист писчей бумаги
бета	Поток электронов			20 м в воздухе	70 пар ионов на 1 см пути		летняя одежда наполовину задерживает
гамма	Электромагнит ное излучение			сотни метров	несколько пар ионов на 1 см пути		не задерживается
нейтронное	Поток нейтронов			несколько километров	Несколько тысяч пар ионов на 1 см пути, кроме того, вызывает наведенную активность		задерживается материалами из углеводородов

Глобальное загрязнение окружающей среды техногенными радионуклидами было обусловлено атмосферными ядерными взрывами, проводившимися в 1954–1980 гг. в процессе испытаний ядерного оружия на полигонах планеты. Дополнительное радиоактивное загрязнение объектов окружающей среды имело место на некоторых территориях Европейской территории России (ЕТР) в 1986 г., вследствие радиационной аварии на Чернобыльской АЭС, и Азиатской территории России (АТР): в 1957 г., вследствие радиационной аварии на ПО “Маяк”, расположенном в Челябинской области, и в 1967 г. из-за ветрового выноса радионуклидов с обнажившихся берегов оз. Карачай, куда сливались жидкие радиоактивные отходы этого предприятия. Кроме того, источниками локального радиоактивного загрязнения окружающей среды являются некоторые предприятия ядерно-топливного цикла, такие как Сибирский химический комбинат в Томской области, Красноярский горно-химический комбинат, ПО “Маяк” в Челябинской области и некоторые другие.

Контроль радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды на территории России осуществляется сетью радиационного мониторинга (СРМ) Росгидромета (стационарная сеть из 1312 пунктов). Анализ всей совокупности экспериментальных данных показал, что в 2003 г. радиационная обстановка на территории Российской Федерации была спокойной и по сравнению с 2002 г. существенно не изменилась (табл. 2).

Таблица 2

Радиоактивное загрязнение окружающей среды
на территории России в 1996–2003 гг.

Объект наблюдений, радионуклид	Ед. изм.	1996 г.	1997 г.	1998 г.	1999 г.	2000 г.	2001 г.	2002 г.	2003 г.	Допустимые уровни
Воздух										ДОА нас, Бк/м 3
Объемная активность радионуклидов в приземной атмосфере
åb	10 - 5 Бк/м 3	18,5	17,6	18,2	18,6	17,4	16,8	15,9	15,9	-
137 Cs	10 - 7 Бк/м 3	5,0	5,3	3,9	3,4	3,9	3,7	4,9	4,1	27
90 Sr	10 - 7 Бк/м 3	1,29	1,38	1,40	1,20	1,20	1,33	1,19	1,56 *	2,7
239, 240 Pu (Обнинск)	10 - 9 Бк/м 3	9,20	14	7,2	10,0	8,7	5,8	7,9	10,6	2,5×10 –3
Радиоактивные атмосферные выпадения
åb	Бк/м 2 ×сут	1,5	1,5	1,4	1,3	1,4	1,4	1,4	1,4
137 Cs	Бк/м 2 ×год	0,9	0,65	0,63	0,46	< 0,4	< 0,4	0,43	0,34
3 H	кБк/м 2 ×год	1,69	1,90	2,09	1,56	1,24	1,72	1,14	1,22
Активность атмосферных осадков
3 H	Бк/л	3,3	3,8	4,0	3,4	2,3	3,2	2,8	2,5
Вода									УВ, Бк/л
Активность речной воды
90 Sr	мБк/л	8,0	6,7	7,4	6,2	5,9	6,1	4,8	5,5	5
3 H	Бк/л	2,8-6,1	2,0-6,5	2,0-7,6	1,7-6,3	1,7-3,7	2,3-4,1	2,0-3,3	1,8-3,6	7700
Активность морской воды
90 Sr	мБк/л	1,5-21,4	1,3-7,7	1,8-28,0	1,6-18,7	1,7-16,0	1,9-13,0	2,0-17,0	2,1-3,6	–

П р и м е ч а н и е: ∑β – концентрации и выпадения суммы β-активных радионуклидов техногенного и естественного происхождения; ДОА нас – допустимая объемная активность радионуклида в воздухе для населения по НРБ-99;
УВ – уровень вмешательства для населения по НРБ-99; * – данные за три квартала 2002 г.; 1 Бк/м 3 = 2,7×10 –11 Ки/м 3 .

Под влиянием ионизирующих излучений в организме человека возникают биологические процессы, приводящие к нарушению жизненных функций различных органов (главным образом органов кроветворения, нервной системы, желчно-кишечного тракта и др.) и развитию лучевой болезни. Человек, находящийся на загрязненной территории подвергается:
внешнему облучению из проходящего радиоактивного облака и радиоактивных веществ, осевших на местности; контактному облучению кожных покровов при попадании на них радиоактивных веществ; внутреннему облучению за счет вдыхания загрязненного воздуха и при употреблении загрязненных продуктов питания и воды.

При авариях на радиоактивно-опасном объекте характерно, радиоактивное заражение атмосферы и местности легколетучими радионуклидами (йод, цезий, стронций), цезий и стронций обладают длительным периодом полураспада. Поэтому резкого спада уровней радиации нет. При ядерном взрыве на радиоактивно-опасном объекте главную опасность представляет внешнее облучение (90 – 95% от общей дозы). При авариях на АЭС значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном и аэрозольном состоянии. Доза внешнего облучения здесь составляет 15%, а внутреннего – 85%.

Меры защиты

Быстро защитить органы дыхания средствами индивидуальной защиты: противогазом, респиратором, а при их отсутствии - ватно-марлевой повязкой, шарфом, платком, полотенцем и т.д., смоченными водой.
Закрыть окна и двери, отключить вентиляцию, занять место вдали от окон, веранд, балконов, включить радио, телевизор и ждать указаний по дальнейшим действиям. Продукты питания укрыть в полиэтиленовых мешках. Сделать запас воды в емкостях с плотно прилегающими крышками. Продукты и воду поместить в холодильники, шкафы, кладовки. Не употреблять в пищу растительные и животные продукты, заготовленные после аварии.
Приготовиться к возможной эвакуации. Собрать документы, деньги, ценные личные вещи, продукты, лекарства, средства индивидуальной защиты (в т.ч. накидки, плащи из синтетических пленок, головные уборы, резиновые сапоги, перчатки и т.д.).

Министерство Здравсоцразвития РФ

Санкт-Петербургский Государственный Медицинский Университет им. Академика И.П.Павлова

Кафедра военной и экстремальной медицины

начальник кафедры к.м.н. полковник МС Г.И.Зайцев

«Поражающие факторы радиационных аварий»

Студент 519 группы

Стеканов П.А.

Преподаватель:

Майор МС Бутов А.Ю.

Санкт-Петербург 2006

Согласно определению НРБ-99 (Нормы радиационной безопасности-99 - действующие в России санитарные нормы , регламентирующие допустимые уровни воздействия ионизирующего излучения и другие требования по ограничению облучения человека, относится к государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормам):

Радиационная авария -″потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды″.

Поражающие факторы радиационной аварии - физические процессы и явления, которые возникают при ядерной аварии и определяют её поражающее воздействие. Характер, степень и продолжительность воздействия поражающих факторов зависят от вида аварии, мощности ядерного заряда, вида взрыва, расстояния от его эпицентра, степени защиты объектов, метеорологических условий и характера местности.

Главной опасностью аварий на РОО был и будет выброс в окружающую природную среду РВ, сопровождающийся тяжелыми последствиями. Радиационная авария присуща не только АЭС, но и всем предприятиям ядерного топливного цикла, а также предприятиям, использующим радиоактивные вещества. К таким предприятиям можно отнести предприятия, добывающие урановую или ториевую руду; заводы по переработке руды; обогатительные заводы, заводы по изготовлению ядерного топлива; хранилища РВ и многие другие. Радиационные аварии на РОО могут возникнуть в процессе испытаний, хранения, транспортировки ядерного оружия.

Основным поражающим фактором при авариях на реакторах АЭС это радиоактивные загрязнения местности и источником загрязнения является атомный реактор как мощный источник накопленных радиоактивных веществ. Рассмотрим образование поражающих факторов и их воздействие при аварии на АЭС:

1. Ударная волна (сейсмическая) образуется только при ядерном взрыве реактора, при тепловом взрыве ее действие на окружающую среду незначительно

2. Световое излучение.

3. Электромагнитный импульс

4. Проникающая радиация, может оказать воздействие, в основном, на работающую смену персонала.

5. Радиоактивное заражение местности в результате выбросов продуктовраспада в атмосферу во всех случаях будет значительным и на больших площадях.

В отличии от этого при классическом же ядерном взрыве в зависимости от мощности заряда и условий взрыва энергия взрыва распределяется следующим образом:

Ударная волна - 40-60 %

Световое излучение - 30-50 %

Проникающая радиация - 5 %

Радиоактивное заражение - 5-10 %

Электромагнитный импульс – доли %

т.е. кроме радиационного заражения достаточно велик удельный вес других поражающих факторов.

Специалисты выделяют следующие потенциальные последствия радиационных аварий:

1.немедленные смертельные случаи и травмы среди работников предприятия и населения;

2.латентные смертельные случаи заболевания настоящих и будущих поколений, в том числе изменения в соматических клетках, приводящие к возникновению онкологических заболеваний, генетические мутации, оказывающие влияние на будущие поколения, влияние на зародыш и плод вследствие облучения матери в период беременности;

3.материальный ущерб и радиоактивное загрязнение земли и экосистем;

4.ущерб для общества, связанный с боязнью относительно потенциальной возможности использования ядерного топлива для создания ядерного оружия.

К последствиям серьезных радиационных аварий относится и наличие косвенного риска для здоровья и жизни людей. Косвенный риск возникает при непосредственном осуществлении мер безопасности, эвакуации при аварии. Например: эвакуационные мероприятия, вызванные радиационной аварией, обусловливают возникновение множества косвенных рисков: смертельные случаи вследствие дорожно-транспортных происшествий, увеличение числа сердечных приступов у эвакуируемого населения, психические травмы, вызванные стрессовой ситуацией во время эвакуации, и т.п.

Ударная волна

Ударная волна – это область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. В зависимости от среды распространения различают ударную волну в воздухе, в воде или грунте (сейсмовзрывные волны).

Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает миллиарды атмосфер.

Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до большого давления и плотности и нагревают до высокой температуры. Эти слои воздуха приводят в движение последующие слои. И так сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от центра взрыва, образуя воздушную ударную волну.

Расширение раскаленных газов происходит в, сравнительно, малых объемах, поэтому их действие на более заметных удалениях от центра ядерного взрыва исчезает и основным носителем действия взрыва становится воздушная ударная волна.

Вблизи центра взрыва скорость распространения ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распространения ударной волны быстро падает и ослабевает. На больших удалениях ударная волна переходит обычную акустическую волну, и скорость ее распространения приближается к скорости звука в окружающей среде, т.е. 330 м/сек.

Воздушная ударная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит, примерно, 1000 м за 1,4 сек., 2000 м. за 4 сек., 3000 м, за 7 сек.

Отсюда следует вывод, что человек увидев вспышку ядерного взрыва, за время до прихода ударной волны, может занять ближайшее укрытие, и тем самым уменьшить вероятность поражения ударной волной. Основными параметрами ударной волны, определяющими ее поражающее действие, являются:

Избыточное давление во фронте волны (разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед этим фронтом);

Скоростной напор воздуха (динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха движущимся в волне);

Время действия избыточного давления (продолжительность фазы сжатия)

При воздушной ударной волне передняя граница сжатого воздуха характеризуется резким увеличением давления и образует фронт ударной волны Р ф. Кроме того, ударная волна характеризуется давлением скоростного напора Р ск, временем действия максимального избыточного давления  + - фаза сжатия и временем действия пониженного давления  – - фаза разрежения (рис. 1). Р ф и Р ск измеряются в кг. с/см 2 (внесистемная единица) или паскалях (по системе СИ). 1 кгс/см 2  100 кПа.

В зависимости от мощности q и расстояния до точки взрыва R избыточное давление , в кПа, во фронте ударной волны для наземного взрыва определяется по эмпирической формуле

где q ув = 0,5q ; q - тротиловый эквивалент мощности взрыва, кг; R - расстояние до центра взрыва, м.

Избыточное давление во фронте ударной волны  Р ф оказывает на объект ударное действие, и объект испытывает повышенное давление со всех сторон, если его геометрические размеры меньше длины фазы сжатия. Если это давление выше критических величин, то объект получает различные повреждения, вплоть до разрушения. Степень разрушения зданий, сооружений также определяется величиной скоростного напора Р ск, т. е. торможения масс воздуха, следующих за фронтом ударной волны. В результате создается динамическая нагрузка, т. е. скоростной напор.

Давление скоростного напора

Из формулы следует, что давление скоростного напора Р ск меньше величины избыточного давления во фронте ударной волны  Р ф и всегда положительно.

Фаза сжатия - это отрезок времени, когда избыточное давление во фронте ударной волны и давление скоростного напора имеют наибольшие значения. Фаза сжатия зависит от мощности взрыва q .

По окончании действия фазы сжатия  + объект попадает в фазу разрежения   , в которой давление, оказываемое на объект, существенно уменьшается, а поэтому и разрушения в этой фазе существенно меньше, чем в фазе сжатия. При практических расчетах давление в фазе сжатия не учитывается.

Энергия распределяется по всему пройденному расстоянию, поэтому сила воздействия ударной волны уменьшается пропорционально кубическому корню расстояния от эпицентра

В случае возникновения ударной волны люди, здания, сооружения могут находиться под прямым или косвенным воздействием ударной волны. Прямое воздействие ударной волны на человека носит травматический характер, а при воздействии на здания, сооружения - разрушительный характер.

Прямое воздействие ударной волны на человека приводит к травматическим последствиям, тяжесть которых зависит от величины давления во фронте ударной волны. Все травмы подразделяются по степени тяжести на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые. Открыто расположенные люди получают легкие травмы при избыточном давлении во фронте ударной волны 20–40 кПа. В этом случае человек может получить незначительные повреждения: ушибы, вывихи конечностей, временное повреждение слуха, легкие контузии.

Средние травмы человек получает при давлении 40–60 кПа, которые характеризуются серьезными контузиями, повреждениями слуха, кровотечением из носа и ушей, вывихами, переломами конечностей.

Тяжелые травмы наступают при давлении 60–100 кПа и характеризуются тяжелыми контузиями, значительными переломами конечностей, сильным кровотечением из носа и ушей.

Крайне тяжелые травмы человек получает при избыточном давлении более 100 кПа и такие травмы, как правило, оканчиваются летальным исходом.

Прямое воздействие избыточного давления во фронте ударной волны и скоростной напор на здания, сооружения и т. д. приводит к их частичному или полному разрушению. Разрушения зданий, сооружений в зависимости от величины давления могут быть слабыми, средними, сильными и полными.

Косвенное воздействие ударной волны происходит за счет действия на людей, здания, сооружения и другие объекты обломков (зданий, сооружений, падающих деревьев и др.), появляющихся в результате действия прямой ударной волны.

Для уменьшения поражающего действия ударной волны необходимо выполнять требования строительных норм и при строительстве не допускать отклонений от проекта в сторону ухудшения прочностных характеристик для удешевления строительства.

Под воздействием ударной волны создаются очаги поражения, разрушения, размеры которых зависят от мощности и вида взрыва, рельефа местности.

Граница очага поражения на равнинной местности условно ограничивается радиусом с избыточным давлением во фронте ударной волны 10 кПа (0,1 кгс/см).

Очаги поражения делятся на зоны полных, сильных, средних и слабых разрушений (рис. 2).

Зона полных разрушений на внешней границе имеет избыточное давление во фронте ударной волны 50 кПа. Зона сильных разрушений на внутренней и внешней границах имеет избыточное давление во фронте ударной волны 50 и 30 кПа соответственно. Зона средних разрушений лежит между 30 и 20 кПа, и на внешней границе зоны слабых разрушений избыточное давление во фронте ударной волны 10 кПа.

Ударная волна в воде при подводном ядерном взрыве качественно напоминает ударную волну в воздухе. Однако подводная ударная волна отличается от воздушной ударной волны своими параметрами. На одних и тех же расстояниях давление во фронте ударной волны в воде гораздо больше, чем в воздухе, а время действия меньше. Например, максимальное избыточное давление на расстоянии 900 м от центра ядерного взрыва мощностью 100 кт. в глубоком водоеме составляет 19000 кПа, а при взрыве в воздушной среде около 100 кПа.

Световое излучение

Световое излучение представляет собой электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частях спектра. Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из нагретых до высоких температур конструкционных материалов и воздуха. Максимальная температура поверхности светящейся области составляет обычно 5700-7700 °С. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. При этом интенсивность излучения может превышать 1000 Вт/см² (для сравнения - максимальная интенсивность солнечного света 0.14 Вт/см²).

Время действия светового излучения и размеры светящейся области зависит от мощности ядерного взрыва. С ее увеличением они возрастают. По длительности свечения можно ориентировочно судить о мощности ядерного взрыва.

Время действия светового излучения наземных и воздушных взрывов мощностью 1 тыс.т. составляет 1 сек., 10 тыс.т. – 2,2 сек., 100 тыс.т. – 4,6 сек.

Поражающее действие светового излучения объясняется поглощением лучистой энергии телом, что приводит к его нагреву, и характеризуется световым импульсом , под которым понимают отношение световой энергии за все время действия светового излучения к площади освещенной поверхности, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей. За единицу светового импульса в системе СИ принят джоуль на квадратный метр (Дж/м 2). Внесистемная единица – калория на 1 см.кв. 1 кал/см.кв. 4,2х10 4 Дж/м 2 .

Световой импульс зависит от вида и мощности взрыва Q (q ), в кт, расстояния до центра взрыва R , в км, и коэффициента ослабления светового излучения средой распространения k , 1/км. (отражает состояние атмосферы)

Величина светового импульса

При расчетах устойчивости k = 0,1, т.е. берутся наихудшие условия, когда поглощение светового излучения средой минимально.

Световое излучение, действуя на незащищенных людей, вызывает ожоги открытых участков тела и вызывает поражение глаз.

Ожоги, в зависимости от величины светового импульса, могут быть трех степеней:

1 - световое излучение вызывает некоторые болезненные ощущения, гиперемию и отёк кожи, может иметь место некоторое повышение температуры тела (И =100–200 кДж/м 2);

2 - на коже человека могут возникнуть тонкостенные пузыри с серозным содержимым, сильные болезненные ощущения, повышение температуры тела (И = 200-400 кДж/м 2);

3 - имеет место некроз кожи, появляются язвы на коже человека, сильные болезненные ощущения, значительное повышение температуры тела (И = 400–600 кДж/м 2).

4 -некроз кожи и подлежащих тканей.

Тяжесть поражения от воздействия светового излучения зависит не только от степени глубины ожога, но и от размеров пораженных участков, их локализации, вплоть до развития ожоговой болезни.

Кроме ожогов кожи, световое излучение вызывает поражение глаз:

Временное ослепление после взгляда на светящуюся область - длится в течение нескольких минут. Особенно действен световой импульс в ночное время суток;

Ожоги глазного дна возникают в результате прямого взгляда на светящуюся область;

Ожоги роговицы и век глаз возникают при тех же условиях, что и ожоги незащищенных участков кожи.

Следует учитывать, что роговица и веки глаз имеют не такую грубую структуру как кожный покров, поэтому и величины светового импульса, вызывающего поражения, будут меньше.

При защищенных глазах временное ослепление и ожоги глазного дна сводятся к минимуму.

Для защиты людей от светового излучения можно использовать любую тень, укрытие, жалюзи, шторы на окнах и т. д.

Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах

Тепловое воздействие светового излучения может вызвать повреждения линий связи, деформацию металлоконструкций, возгорание деревянных сооружений, что может привести к возникновению пожаров в населенных пунктах, лесах. Вероятность возникновения пожаров зависит от мощности и длительности светового импульса, огнестойкости материалов, плотности и характера городской застройки.

При небольшой мощности взрыва время действия светового импульса τ си незначительно и промежуток времени между приходом светового импульса и ударной волной мал, а поэтому еще не успеет произойти возгорания, как приходящая ударная волна успеет погасить очаг возгорания. При больших мощностях взрыва время действия светового импульса τ си увеличивается, и приходящая ударная волна усиливает процесс воспламенения, так как процесс возгорания уже установился (ударная волна отстает от светового излучения).

Для защиты от подобного воздействия светового излучения необходимо принимать меры обычной пожарной безопасности.

Электромагнитный импульс

При ядерных взрывах в атмосфере возникают мощные электромагнитные поля с волнами от 1 до 1000 м и более. В силу кратковременности существования таких полей их принято называть электромагнитным импульсом. Хотя оно и не оказывает никакого прямого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру: поражающее действие обусловлено возникновением электрических напряжений и токов в проводах, кабелях воздушных и подземных линий связи, сигнализации электропередач, антеннах радиостанций, это приводит к пробоям изоляции и выходу из строя электроприборов - полупроводниковые приборы, различные электронные блоки, трансформаторные подстанции и т. д. В отличие от полупроводников, электронные лампы не подвержены воздействию сильной радиации и электромагнитных полей. Помимо этого большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций.

Сила ЭМИ меняется в зависимости от высоты взрыва: в диапазоне 4-30 км он относительно слаб, сильнее при взрыве ниже 4 км, и особенно силён при высоте подрыва более 30 км.

Одновременно с ЭМИ возникают радиоволны, распространяющиеся на большие расстояния.

Проникающая радиация

Проникающей радиацией ядерного взрыва называют поток гамма-излучения и нейтронов испускаемых из зоны и облака ядерного взрыва. Источниками проникающей радиации являются ядерные реакции протекающие в эпицентре в момент взрыва и радиоактивный распад осколков (продуктов) деления в облаке взрыва.

Время действия проникающей радиации на наземные объекты составляет 15-25 сек. и определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту (2-3 км.), при которой гамма-нейтронное излучение, поглощаясь толщей воздуха, практически, не достигает поверхности земли. Радиус поражения проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и ударной волны, поскольку она сильно поглощается атмосферой. Проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов.

Поражающее действие проникающей радиации уменьшается:

По мере удаления от эпицентра ядерного взрыва

За преградами из материалов, поглощающих и рассеивающих гамма-излучение и нейтроны.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.

Поражение человека будет рассмотрено ниже.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов. Ее уровень снижается в 10 раз после прохождения 11 см стали, либо 35 см бетона, либо 50 см грунта/кирпичной кладки, либо 1 м древесины.

Радиоактивное заражение

Радиоактивное загрязнение местности возникает в результате выпадения РВ на поверхность земли из радиоактивного облака вместе с осадками. Радиоактивные облака возникают в результате ядерных взрывов, разрушения ядерных реакторов, АЭС и т. д.

Местность в экстремальных ситуациях считается загрязненной, если уровень радиоактивного излучения на высоте 70 см от поверхности земли не меньше 0,5 Р/ч.

Источниками радиоактивного загрязнения местности (РЗМ) являются:

продукты деления ядерного горючего (урана, плутония). В этом случае имеют место - и -излучения;

не разделившаяся часть горючего при ядерном взрыве, так как в реакции деления взрывного характера принимает участие примерно 20 % горючего. Оставшаяся часть горючего загрязняет территорию и является источником -излучений;

наведенная активность в почве. Под воздействием нейтронного потока в грунте образуется ряд радиоактивных изотопов: алюминий-28, натрий-24, магний-24, которые при своем распаде выделяют - и -излучения.

Рассмотрим образование РЗМ в случае аварии, разрушения АЭС, ядерных реакторов.

Ядерные реакторы и АЭС являются потенциально опасными для окружающей среды, а поэтому при проектировании таких объектов предусматривается решение вопросов безопасности обслуживающего персонала и населения. Особенностью аварии на АЭС, ядерных реакторах является то, что процесс деления ядерного топлива, используемого в ядерных реакторах, продолжается длительное время. Поэтому в случае разрушения реактора в атмосферу могут длительное время поступать РВ. Подъем РВ осуществляется на незначительную высоту (800–1000 м), что объясняется небольшой мощностью теплового взрыва ядерного реактора (порядка 0,04 кт). На этой высоте и в течение длительного времени ветер меняет свое направление много раз, а поэтому ярко выраженного, как при ядерном взрыве, следа радиоактивного облака нет. РВ соединяется с дождевыми облаками и перемещается вместе с ними. Из дождевых облаков РВ выпадают вместе с осадками. В результате этого загрязненные территории могут быть значительными по своим размерам и находиться на очень больших расстояниях от места аварии, как это было в результате аварии на Чернобыльской АЭС.

Связь между дозой облучения за время до полного распада Д и уровнем радиации P (t ) зар за время заражения t зар выражается соотношением

Д  = 5 P (t ) зар t зар.

В идеальном случае на равнинной местности при равномерном ветре одного направления радиоактивный след имеет форму эллипса и условно делится на зоны загрязнения, границы которых характеризуются дозой излучения, полученной человеком за время от момента образования следа до полного радиоактивного распада вещества Д или уровнем радиации на 1 ч после аварии (рис. 4).

Рис. 4. Распределение уровней радиации по следу радиоактивного облака 1,2 - след и ось облака, 3,4- уровни радиации вдоль и на ширине следа

При аварии, разрушении АЭС, ядерных реакторов загрязненная территория по уровням радиации делится на 5 зон:

М - зона слабого РЗМ с уровнем радиации на 1 ч после аварии Р 1 = 0,025–0,1 Р/ч;

А - зона умеренного загрязнения с уровнями радиации на границах зоны Р 1 = 0,1–1,0 Р/ч;

Б - зона среднего загрязнения с уровнями радиации на границах зоны Р 1 = 1,0–3,0 Р/ч;

В - зона опасного загрязнения с уровнями радиации на границах зоны Р 1 = 3,0–10,0 Р/ч;

Г - зона чрезмерно опасного загрязнения с уровнями радиации на внешней границе зоны Р 1 = 10,0 Р/ч.

С течением времени из-за естественного распада РВ уровни радиации на следе радиоактивного облака уменьшаются по экспоненциальному закону:

где P 0 - уровень радиации в момент времени t 0 после аварии на АЭС, ядерных реакторах и т. д.; P (t ) - уровень радиации в момент времени t , т. е. времени измерения уровня радиации или времени начала работ в зоне РЗМ; n - показатель степени, характеризующий величину спада уровня радиации и зависящий от изотопного состава радионуклидов и продолжительности их жизни. Так при ядерном взрыве n = 1,2, а при аварии, разрушении АЭС, ядерных реакторов n = 0,4–0,5 (рис. 5).

Рис. 5. Изменение уровня радиации во времени

Для ядерного взрыва уровень радиации через 7 ч после взрыва уменьшается в 10 раз, через 2 суток - в 100 раз и через 7 недель - в 1000 раз. Уменьшение же уровня радиации в результате аварии на АЭС, ядерных реакторах происходит существенно медленнее.

Оценка дозы облучения . Зная уровень радиоактивного загрязнения местности P (t ), т. е. уровень радиации на момент времени измерения или начала работ на загрязненной территории, можно определить дозу облучения Д обл, которую получит человек за интервал времени от начала облучения (время начала работ в зоне, время входа в зону) до конца облучения (время выхода из зоны, время конца работы в зоне).

Для определения дозы облучения можно воспользоваться выражением

После интегрирования

Поражающие факторы радиационных аварий.

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Поражающие факторы радиационных аварий.
Рубрика (тематическая категория)	Военное дело

Медико-санитарное обеспечение при ликвидации последствий радиационных аварий.

2.1. Характеристика радиационных аварий .

Радиационная авария - выброс радиоактивных веществ за пределы радиационноопасного объекта͵ благодаря чему может создаваться повышенная радиационная опасность для жизни и здоровья людей.

Очаг аварии – источник разброса конструкционных материалов аварийных объектов и действия альфа, бета и гамма излучений.

Зона радиоактивного загрязнения – местность, на которой произошло выпадение радиоактивных веществ (осадков).

При авариях на радиационно опасных объектах могут возникнуть разрушения конструкций, технологических линий, пожар, выход в окружающую среду радиоактивных веществ, облучение людей смешанным гамма-нейтронным потоком и поступление радиоактивных веществ в органы дыхания и пищеварительный тракт, попадание их на кожные покровы и слизистые оболочки.

Происходит радиоактивное загрязнение внешней среды, серьезно нарушающее экологическую ситуацию. Учитывая зависимость отграниц распространения радиоактивных веществ и радиационных последствий выделяют:

· локальные аварии (радиационные последствия ограничиваются одним зданием, сооружением с возможным облучением персонала),

· местные аварии (радиационные последствия ограничиваются территорией АЭС);

· общие аварии (радиационные последствия распространяются за границу территории АЭС).

Фазы протекания аварии на радиационноопасном объекте :

· На ранней фазе протекания аварии доза облучения людей формируется за счёт гамма - и бета-излучения, радиоактивных веществ, содержащихся в радиоактивном облаке, а также вследствие ингаляционного поступления в организм радиоактивных продуктов. Эта фаза продолжается с момента начала аварии до прекращения выброса продуктов ядерного деления в атмосферу и окончания формирования радиоактивного следа на местности. Длится часы – сутки.

· На промежуточной фазе источником внешнего облучения являются радиоактивные вещества, выпавшие из облака и находящиеся в окружающей среде. Внутрь организма они поступают в основном с загрязненными продуктами питания и водой. Средняя фаза длится от момента завершения формирования радиоактивного следа до принятия всех мер по защите населения. Продолжительность этой фазы должна быть от нескольких дней до года .

· Поздняя фаза длится до прекращения выполнения защитных мер и отмены всех ограничений жизнедеятельности населения на загрязненной территории. В этой фазе осуществляется обычный санитарно-дозиметрический контроль радиационной обстановки, а источники внешнего и внутреннего облучения те же, что и в средней фазе.

При авариях на радиационно опасных объектах могут возникнутьследующие поражающие факторы радиационного характера :

· проникающая радиация;

· радиоактивное загрязнение местности.

Проникающая радиация (ионизирующие излучения) представляет собой большую опасность для здоровья и жизни людей.

К ионизирующим излучениям относятся :

· альфа-излучение, состоящее из альфа-частиц;

· бета-излучение - поток электронов или позитронов;

Альфа-излучение обладает наибольшей ионизирующей способностью, но ее энергия быстро уменьшается, в связи с этим оно не представляет опасности для человека до тех пор, пока испускающие альфа-частицы вещества не попадут внутрь организма.

· ударная волна;

· световое излучение;

· мощный электромагнитный импульс;

· острые или хронические психоэмоциональные перегрузки;

· радиофобия;

В результате взрыва ядерного реактора образуется ударная волна , которая может отбросить человека и ударить его о твердые предметы. Разрушающиеся строения и летящие обломки зданий наносят механические травмы (переломы костей, ушибы, порезы).

покровов и дыхательных путей разной степени тяжести.

Электромагнитный импульс может вывести из строя различные электроприборы, другое оборудование.

Нерадиационные факторы всегда в какой-либо степени воздействуют на организм, оказавшийся в аварийной ситуации.

Οʜᴎ вызывают изменения функционального состояния различных органов и систем, которые определяют, в конечном счете, ответную реакцию организма, проявляющуюся симптомокомплексом того или иного заболевания.

Οʜᴎ снижают устойчивость организма к действию радиации (синдром взаимного отягощения).

Особое значение как, этиологического фактора ряда патологических состояний, нерадиационные воздействия приобретают у людей, вынужденных долгое время проживать на загрязненных радиоактивными веществами (даже в пределах допустимых уровней) территориях.

Хроническая психотравма вызывает в организме целый ряд весьма устойчивых и выраженных нарушений, прежде всего функционального состояния общерегуляторных систем, предопределяющих развитие астении, вегетативной неустойчивости, нейроциркуляторной дистонии, сдвигов в иммунной системе.

Эти изменения фиксируются и усиливаются при некорректной их оценке, особенно медицинским персоналом.

Поражающие факторы радиационных аварий. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Поражающие факторы радиационных аварий." 2017, 2018.

Просмотров