Контрольная работа: Характеристика уражаючих факторів ядерного вибуху

Ду°- доза гамма-випромінювання, рад;

Дн° - доза нейтронів, рад.

Характерною особливістю потоку гамма-променів і нейтронів є здатність їх проникати через значні товщі різних предметів і речовин. На відміну від ударної хвилі і світлового випромінювання, проникаюча радіація є невидимим і безпосередньо невідчутним уражаючим фактором.

У повітрі гамма-промені поширюються на сотні метрів. Проте, проходячи через щільну перепону, це випромінювання послаблюється. Наприклад, гамма-випромінювання стає у два рази слабшим при проходженні через 1,8 см свинцю або 12—14 см ґрунту. Від властивостей матеріалів і товщини захисного шару залежить ступінь ослаблення проникаючої радіації. Зниження інтенсивності гамма-променів і нейтронів характеризується шаром половинного ослаблення.

Шар половинного ослаблення - це шар речовини, при проходженні через який інтенсивність гамма-променів або нейтронів зменшується у два рази. Його можна визначити за формулою:

dпол = 23 / р1, де

dпол - шар половинного ослаблення, см;

р - щільність матеріалу, г/см3;

23 - шар половинного ослаблення води, см.

Іншою складовою проникаючої радіації є потік нейтронів. Вони мають значну проникаючу здатність, бо вони електрично-нейтральні, тому не зазнають електричної взаємодії з ядрами або електронами середовища. Під впливом нейтронів утворюється штучна радіоактивність хімічних елементів, які до цього не були радіоактивними.

У результаті радіоактивного розпаду цих елементів будуть випускатися в навколишнє середовище бета- і гамма-промені.

Уражаюча дія проникаючої радіації визначається властивістю гамма-променів і нейтронів сильно іонізувати атоми середовища, в якому вони поширюються. Іонізуючи атоми і молекули, які входять до складу клітин, проникаюча радіація порушує функції окремих життєво важливих органів і систем.

Через те, що іонізацію безпосередньо в тканинах виміряти не можливо, вимірюють іонізацію в повітрі й роблять перерахунки на тканини.

Біологічна ефективність нейтронів у кілька разів більша ефективності гамма-променів. Гамма-промені й нейтрони дуже небезпечні, тому що можуть швидко поширюватися (зі швидкістю світла), легко проникають в організм і уражають практично всі органи і системи.Проникаюча радіація, подібно рентгенівським променям, проникає через різні матеріали, вона не справляє помітного впливу на більшість предметів. Проте під її впливом темніє скло оптичних приладів, виводяться з ладу електронні прилади, які часто дають нереальні показники. При дії на електрообладнання виникають тимчасові і незворотні зміни електричних параметрів. Погіршуються властивості ізоляційних матеріалів. Деякі полімери (гума) твердіють, або навпаки, стають дуже м'якими.

Характеристикою смертності проникаючої радіації прийнято показник 50 - величину поглинутої дози радіації, за якої 50 % осіб, що зазнали опромінення, вмирають через декілька днів або тижнів. Вважається, що ця величина знаходиться в межах від 600 до 300 рад. Проте дослідження показали, що у населення м. Хіросіми з низькими захисними властивостями організмів, що було пов'язано з війною показник 50 дорівнював 154 рад. Згубно діє проникаюча радіація на живі організми.

Уражаюча дія радіації на живі клітини називається опроміненням.

Опромінення порушує нормальну діяльність організму, що проявляється у вигляді так званої променевої хвороби. Ступінь і розвиток променевої хвороби у людей залежить від дози опромінення, яку одержав організм.

Радіоактивне забруднення є четвертим фактором, на який припадає 10 % енергії ядерного вибуху. Під час ядерного вибуху утворюється велика кількість радіоактивних речовин, які, осідаючи з димової хмари на поверхню землі, забруднюють повітря, місцевість, воду, а також всі предмети, що знаходяться на ній, споруди, лісові насадження, сільськогосподарські культури, урожай, людей і тд.

Джерелами радіоактивного забруднення є радіоактивні продукти ядерного заряду, частина ядерного палива, яка не вступила в ланцюгову реакцію, і штучні радіоактивні ізотопи.

Радіоактивні речовини, які випадають зі хмари ядерного вибуху на землю, утворюють радіоактивний слід. З рухом радіоактивної хмари і випаданням з неї радіоактивних речовин розмір забрудненої території поступово збільшується. Слід має, як правило, форму еліпса, велику вісь якого називають віссю еліпса. Розміри сліду радіоактивної хмари залежать від характеру вибуху і швидкості вітру. Слід може мати сотні й навіть тисячі кілометрів у довжину і кілька десятків кілометрів у ширину. Так, після вибуху водневої бомби, проведеному США в 1954 р. у центральній частині Тихого океану (на атолі Бікіні), забруднена територія мала форму еліпса, який простягнувся на 350 км за вітром і на 30 км проти вітру. Найбільша ширина смуги 65 км. Загальна площа небезпечного забруднення сягла до 8 тис. км2.

Під впливом вітру на різних висотах слід може набувати й іншої форми ніж еліпс. Забрудненість місцевості радіоактивними речовинами характеризується рівнем радіації і дозою випромінювання до повного розпаду радіоактивних речовин.

Слід радіоактивної хмари радіоізотопів, які випали на землю, поділяється на чотири зони забруднення.

Радіоактивне забруднення місцевості в межах сліду нерівномірне. Найбільше радіоактивних речовин випадає на осі сліду. Ступінь забруднення зменшується у напрямку до бокових меж, а також від центру вибуху до кінця хмари.

Зони зараження на сліді р/а хмари.

Зона А - помірного забруднення, доза радіації на зовнішній межі за час повного розпаду радіоактивних речовин 40 Р, на внутрішній межі 400 Р. Еталонний рівень радіації через годину після вибуху на зовнішній межі зони - 8 Р/год. Площа цієї зони 78-80 % всієї території сліду.

Зона Б - сильного забруднення, зона радіації на зовнішній межі за час повного розпаду радіоактивних речовин 400 Р, а на внутрішній - 1200 Р. Еталонний рівень радіації через 1 год вибуху на зовнішній межі зони 80 Р/год. Площа 10-12 % площі радіоактивного сліду.

Зона В - небезпечного забруднення, доза радіації на зовнішній межі за час повного розпаду радіоактивних речовин 4000 Р. Еталонний рівень радіації через 1 год після вибуху на зовнішній межі зони - 240 Р/год. Ця зона охоплює приблизно 8-10 % площі сліду хмари вибуху.

Зона Г - надзвичайно небезпечного забруднення, доза радіації на її зовнішній межі за період повного розпаду радіоактивних речовин 4000 Р, а всередині зони 7000 Р. Еталонний рівень радіації через 1 год після вибуху на зовнішній межі 800 Р/год.

Рівні радіації на зовнішніх межах цих зон через 1 год після вибуху становлять відповідно 8, 80, 240, 800 Р/год, а через 10 год - 0,5; 5; 15; 50 Р/год. З часом вони знижуються в 10 разів через кожні 7-кратні відрізки часу. Наприклад, через 7 год після вибуху потужність дози зменшується у 10 разів, через 49 год - у 100, через 343 год - у 1000 разів і т. д.