Контрольная работа: Характеристика уражаючих факторів ядерного вибуху

Зона повних руйнувань характеризується надмірним тиском 50 кПа і руйнуванням або сильною деформацією всіх елементів споруди, утворенням суцільних завалів. Підземні частини споруд значно менше руйнуються. Повністю руйнуються житлові та виробничі споруди, протирадіаційні укриття (ПРУ), герметичні сховища поблизу центру вибуху. До 75 % герметичних сховищ і до 90 % підземних комунально-енергетичних мереж зберігаються.

Зона сильних руйнувань має надмірний тиск 50 - 30 кПа. Руйнування будівель та будинків виникають при надмірному тиску 30 кПа, споруд виробничого типу 30-50 кПа. Деформується більша частина несучих конструкцій. Можуть залишатися частково стіни і перекриття нижніх поверхів. Утворюються завали.

Зона середніх руйнувань має надмірний тиск 30 - 20 кПа. У цій зоні більшість несучих конструкцій лише частково деформується. Зберігається основна частина стін з щілинами в стінах і провалами в окремих місцях, але частина несучих конструкцій може бути зруйнована повністю. Герметичні сховища і частина ПРУ не пошкоджуються. Середніх руйнувань зазнають багатоповерхові споруди при надмірному тиску 10-20 кПа, малоповерхові будівлі 15-25 кПа, виробничі споруди 20-З0 кПа. На комунально-енергетичній мережі руйнуються окремі опори повітряних ліній електропередач, пошкоджуються трубопроводи.

У зоні слабких руйнувань (надмірний тиск 20 - 10 кПа) руйнуються вікна, двері, легкі перегородки, з'являються щілини, в основному в стінах верхніх поверхів. Підвали й нижні поверхи зберігаються. Незначні руйнування на комунально-енергетичній мережі.

Слабкі руйнування будівель виникають при надмірному тиску 7-20 кПа. Пошкодження характеризуються порушенням найбільш слабких елементів будівель: карнизів, перегородок, дверей, вікон та ін.

Особливістю ударної хвилі є відносно велика тривалість, яка сягає кількох секунд. Ударна хвиля проникає всередину будівель через вікна, вентиляційні канали, димарі, щілини та інші отвори. При надходженні ударної хвилі у приміщення, у них різко збільшується тиск, що призводить до руйнувань.

Основною причиною руйнування жорстких конструкцій (кам'яних і дерев'яних будівль) є початковий удар у момент відбивання хвилі від будівлі. Підійшовши до перешкоди, ударна хвиля відбивається, утворюючи тиск відбивання (ДРВІД), відбувається гальмування мас повітря, що рухаються, і надмірний тиск підвищується. Через це на перешкоду діє удар що збільшився внаслідок тиску відбивання.

Ядерний вибух під водою також утворює ударну хвилю. Надмірний тиск фронту ударної хвилі під водою в десятки разів більший, ніж під час повітряного вибуху. Час дії підвищеного тиску, навпаки, у кілька разів менший, а швидкість поширення ударної хвилі у воді більша, ніж у повітрі. Утворюється велика хвиля.

Крім руйнувань, ударна хвиля є причиною пожеж, які виникають в результаті пошкоджень ліній електропередачі й систем газопостачання, вибухів бензосховищ, складів хімічних речовин і боєприпасів. У разі зруйнування ядерних реакторів можливе небезпечне забруднення великих територій радіоактивними речовинами.

Світлове випромінювання ядерного вибуху - це потік променистої енергії, який включає ультрафіолетові, інфрачервоні й видимі промені. Джерелом світлового випромінювання є вогняна сфера, яка складається з повітря і розжарених продуктів вибуху. Зі збільшенням світної сфери (при повітряному вибуху), температура на її поверхні знижується. Коли така куля досягає максимальних розмірів (діаметром понад 200 м), температура на її поверхні дорівнює 8000- 10 000 °С (температура на поверхні Сонця приблизно 6000 °С).

Залежно від потужності ядерного вибуху світлове випромінювання може тривати від кількох секунд до десятків секунд. При ядерному вибуху потужністю 20 кт світлове випромінювання триває 3 с, термоядерному в 1 Мт - 10 с, а 10 Мт - до 23 с.

Уражаюча дія світлового випромінювання визначається світловим імпульсом.

Світловий імпульс - це кількість світлової енергії, яка припадає на 1 м2 освітленої поверхні, перпендикулярної випромінюванням протягом часу існування світлового потоку ядерного вибуху. Світловий імпульс у системі СІ вимірюється в джоулях на квадратний метр (Дж/м2), несистемна одиниця вимірювання світлового імпульсу кал/см2, 1 кал = 4,1868 Дж. Величина світлового імпульсу залежить від потужності та виду ядерного вибуху, відстані до нього і атмосферних умов.

Тривалість світлового імпульсу залежить від потужності вибуху.

Максимальним буде радіус ураження світловим випромінюванням при повітряному вибуху, адже в повітрі світлова енергія значно менше поглинається. Взимку радіуси у 1,5—2 раза менші. Світловий імпульс пропорційний потужності ядерного вибуху. Він швидко зменшується зі збільшенням відстані від центру вибуху.

Залежно від світлового імпульсу, який потрапляє на незахищені, відкриті ділянки шкіри, у людей виникають опіки, які поділяються на чотири ступеня:

— опіки першого ступеня - при світловому імпульсі 80-160 кДж/м2 симптоми ураження шкіри: почервоніння, припухлість, болючість;

— опіки другого ступеня - при 160-400 кДж/м2 на шкірі утворюються пухирі, наповнені рідиною, болючість;

— опіки третього ступеня - при 400-600 кДж/м2 омертвіння шкіри, підшкірних тканин, утворення виразок;

— опіки четвертого ступеня - при понад 600 кДж/м2 спостерігається обвуглювання тканин, омертвіння підшкірної клітковини, м'язів і кісток.

Взимку радіуси зон ураження у 1,5-2 рази менші.

Шкідлива дія світлового випромінювання і для органів зору. Від світлового спалаху виникає тимчасове засліплення, причиною якого є руйнування сітчастої оболонки. Тривалість засліплення вдень до 5 хв, вночі може бути значно більшою. Опіки рогівки і повік виникають на таких відстанях, як і опіки шкіри. Опіки очного дна виникають, якщо очі були звернені на спалах вибуху. Під час вибуху потужністю 20 кт, прозорому повітрі вдень ураження настають на відстані до 60 км, при потужності 1 Мт - до 500 км. Якщо очі закриті, ураження не відбувається.

Світлове випромінювання залежно від інтенсивності світлового потоку і властивостей матеріалів викликає обвуглювання, оплавлення і спалахування, що веде до пожеж у населених пунктах і лісах, на хлібних масивах, скиртах сіна і соломи.

У результаті дії світлового випромінювання і ударної хвилі можуть виникати окремі, масові, суцільні пожежі та вогняні шторми.

Таким чином, світлове випромінювання - це небезпечний уражаючий фактор ядерного вибуху з великим радіусом дії, який може бути причиною великих пожеж населених пунктів, лісових масивів і полів, масового ураження людей і тварин.

Проникаюча радіація - це потік гамма-випромінювання нейтронів, які утворюються під час ядерного вибуху внаслідок реакції й радіоактивного розпаду продуктів поділу. На проникаючу радіацію витрачається 3,5-4 % енергії вибуху. Тривалість проникаючої радіації не більше 10-15 с.

Основою уражаючої дії проникаючої радіації є потік гамма променів і нейтронів у зоні ядерного вибуху, які поширюються від центру вибуху на усі боки і проходять відстань у сотні й тисячі метрів.

Уражаюча дія нейтронів пропорційна дозі. Нейтрони і гамма-випромінювання ядерного вибуху діють на об'єкт практично одночасно. Тому уражаюча дія проникаючої радіації визначається сумою доз гамма-випромінювання і нейтронів (нуль біля символів доз показує, що вони визначаються перед захисною перепоною):

Дн° + Ду° = Де°, де