Радиационная обстановка при применении ядерного оружия

Под радиационной обстановкой понимают совокупность последствий радиоактивного загрязнения местности, оказывающих влияние на деятельность хозяйственных объектов, сил гражданской обороны и населения.

Радиционная обстановка характеризуется масштабами (размерами зон) характерами радиоактивного загрязнения (уровнем радиауции) и дозами радиации до полного распада (рис. 1).

Постепени загрязнения и возможным последствиям внешнего облучения на загрязненной местности принято выделять зоны умеренного (зона А), сильного (зона Б), опасного (зона В) и чрезвычайно опасного (зона Г) загрязнения.

Источниками загрязнения местности и атмосферы при ядерном взрыве являются радиоактивные продукты (осколки деления ядерного горючего, непрреагировавшая часть ядерного горючего и радиоактивные вещества, образующиеся в грунте при воздействии нейтронов).-

Оценка радиционной обстановки включает:

— определение масштабов и характера радиоактивного загрязнения;

— анализ влияния радиоактивного загрязнения на деятельность объектов и населения;

— выбор наиболее целесообразных вариантов действий, при которых исключаются радиционные поражения.

Оценка радиционной обстановки проводиться методом прогнозирования и по данным разведки.

2.1.1. Приведение уровней радиации к одному времени после взрыва

Пример 1. На территории объекта в 12.00 уровень радиации составил 10 р/ч. Определить уровень радиации на 1 ч. после аварии, если ядерный взрыв произошел в 8.00.

Решение 1. Определяем время, прошедшее от момента взрыва до измерения уровня радиации:

12.00 - 8.00 = 4.00.

Табл.10. Коэффициенты перевода уровней радиации на раличное время после взрыва

Время измерения уровня радиации (с момента взрыва)	Время после взрыва, на которое переводиться уровень радиации, часы
	0,5	1	2	3	4	6	8	10	12	24
15	0,44	0,19	0,082	0,051	0,036	0?	0,023	0,016	0,0096	0,0042
20	0,61	0,27	0,12	0,071	0,051	0,041	0,032	0,022	0,013	0,0058
25	0,8	0,35	0,15	0,094	0,067	0,055	0,042	0,03	0,018	0,0078
30	1	0,44	0,19	0,12	0,082	0,067	0,052	0,037	0,022	0,0096
40	1,4	0,61	0,27	0,17	0,12	0,098	0,075	0,053	0,031	0,014
50	1,8	0,8	0,35	0,21	0,15	0,123	0,095	0,068	0,041	0,018
1	2,3	1	0,44	0,27	0,19	0,155	0,12	0,086	0,051	0,022
1,5	3,7	1,6	0,71	0,44	0,31	0,257	0,2	0,143	0,082	0,036
2	5,3	2,3	1	0,61	0,4	0,36	0,28	0,2	0,12	0,051
2,5	6,9	3	1,3	0,8	0,57	0,47	0,365	0,26	0,15	0,066
3	8,6	3,7	1,6	1	0,71	0,58	0,45	0,32	0,19	0,082
3,5	10	4,5	2	1,2	0,85	0,698	0,542	0,386	0,23	0,1
4	12	5,3	2,3	1,4	1	0,817	0,635	0,452	0,27	0,12
4,5	14	6,1	2,65	1,6	1,15	0,94	0,73	0,519	0,31	0,135
5	16	6,9	3	1,8	1,3	1,062	0,825	0,587	0,35	0,15
5,5	18	7,75	3,35	2,05	1,45	1,186	0,922	0,658	0,395	0,17
6	20	8,6	3,7	2,3	1,6	1,31	1,02	0,73	0,44	0,19
6,5	22	9,45	4,1	2,525	1,77	1,448	1,126	0,804	0,482	0,21
7	24	10,3	4,5	2,75	1,95	1,594	1,237	0,881	0,525	0,23
7,5	26	11,15	4,9	2,975	2,125	1,735	1,346	0,956	0,567	0,25
8	28	12	5,3	3,2	2,3	1,877	1,455	1,032	0,61	0,27
8,5	30	13	5,7	3,45	2,475	2,02	1,566	1,11	0,657	0,29
9	32	14	6,1	3,7	2,65	1,163	1,677	1,191	0.705	0,31
9,5	34	15	6,5	3,95	2,825	2,306	1,79	1,27	0,752	0,33
10	36	16	6,9	4,2	3	2,45	1,9	1,35	0,8	0,35
11	40,5	18	7,75	4,75	3,35	2,737	2,125	1,51	0,9	0,395
12	45	20	8,6	5,3	3,7	3,025	2,35	1,675	1	0,44
14	54,67	24	10,4	6,4	4,5	3,675	2,85	2,025	1,2	0,53
16	64,3	28	12,2	7,5	5,3	4,325	3,35	2,375	1,4	0,62
Окончание табл. 10
18	74	32	14	8,6	6,1	4,975	3,85	2,725	1,6	0,71
1	104	45	20	12	8,6	7,025	5,45	3,875	2,3	1
2	240	104	45	28	20	16,32	12,65	8,975	5,3	2,3
3	390	170	74	45	32	26,15	20,3	14,45	8,6	3,7
4	550	240	104	64	45	36,75	28,5	20,25	12	5,3

Если время, прошедшее с момента взрыва, неизвестно, его можно определить по скорости спада уровня радиации. Для этого в одной точке местности делают два замера уровня радиации с интервалом 10, 20, 30 мин. или любым другим. |По найденному отношению уровней радиации при втором и первом измерениях  и промежутку времени между измерениями с помощью табл.11 определяют время с момента взрыва до второго измерения.

Пример 2. На территории объекта в 10.30 уровень радиации () составил 30 Р/ч., а в 11.00 в той же точке уровень радиации () — 24 Р/ч.. Определить время ядерного взрыва, от которого произошло заражение объекта.

Решение. 1. Определяем интервал времени между измерениями 11.00—10.30 = 30 мин.

2. Определяем отношение уровней радиации при втором и первом измерении Х₂/Х₁ = 24/30= 0,8

3. По табл.11 отыскиваем отношение 0,8 и на пересечении с интервалом времени между двумя измерениями 30 мин. определяем, что от момента взрыва до второго измерения прошло 3 ч. Следовательно (11.00—3.00 = 8.00), взрыв произошел в 8.00. Это время используется в дальнейших расчетах.

Табл. 11. Время, прошедшее после взрыва до второго измерения (в зависимости от величины отношения уровней радиации).

Отношение уровней радиации при втором и первом измерениях	Время между двумя измерениями
	Минуты					Часы
	10	15	20	30	45	1	2	3
0,95	4 ч.	6 ч.	8 ч.	12 ч.	18 ч.	24 ч.	48 ч.	72 ч.
0,90	2 ч.	3 ч.	4 ч.	6 ч.	9 ч.	12 ч.	24 ч.	36 ч.
0,85	1 ч. 20 мин	2 ч	2 ч. 10 мин	4 ч.	6 ч.	8 ч.	16 ч.	24 ч.
Окончание табл. 11
0,80	1 ч.	1 ч. 30 мин	2 ч.	3 ч.	4 ч. 30 мин	6 ч.	12 ч.	18 ч.
0,75	50 мин	1 ч. 15 мин	1 ч. 40 мин	2 ч.  30 мин	3 ч. 40 мин	5 ч.	9 ч.	14 ч.
0,70	40 мин	1 ч.	1 ч. 20 мин	2 ч	3 ч.	4 ч.	8 ч.	12 ч.
0,65	35 мин	50 мин	1 ч. 10 мин	1 ч.  40 мин	2 ч. 30 мин	3 ч. 20 мин	7 ч.	10 ч.
0,60	30 мин	45 мин	1 ч.	1 ч. 30 мин	2 ч. 10 мин	3 ч.	6 ч.	9 ч.
0,55	—	40 мин	50 мин	1 ч. 20 мин	1 ч. 50 мин	2 ч. 30 мин	5 ч.	8 ч.
0,50	—	35 мин	45 мин	1 ч. 10 мин	1 ч. 45	2 ч. 20 мин	4 ч. 30 мин	7 ч.
0,45	—	30 мин	40 мин	1 ч	1 ч. 30 мин	2 ч.	4 ч.	6 ч.
0,40	—	—	35 мин	55 мин	1 ч. 25 мин	1 ч.  50 мин	3 ч. 40 мин	5 ч.  30 мин.
0,35	—	—	—	50 мин	1 ч. 20 мин	1 ч. 45 мин	3 ч. 30 мин	5 ч.
0,30	—	—	—	—	1 ч. 10 мин	1 ч. 35 мин	3 ч. 10 мин	4 ч. 40 мин.
0,25	—	—	—	—	1 ч. 5 мин	1 ч. 30 мин	3 ч.	4 ч.  20 ми
0,20	—	—	—	—	1 ч.	1 ч. 20 мин	2 ч. 40 мин	4 ч.

 

 

2.1.2. Определение возможных доз облучения при нахождении на загрязненной местности.

Чтобы определить дозы облучения на загрязненной радиоактивными веществами местности, необходимо знать время взрыва, уровень радиации на определенное время после взрыва, продолжительность нахождения на загрязненной местности и степень защищенности людей.

Изменение уровней радиации на радиоактивно загрязненной местности характеризуется зависимостью:

,                                    (17)

где   — максимальный уровень радиации в момент времени после взрыва;

   — уровень радиации в рассматриваемый момент времени  после взрыва.

Доза излучения за время от  до  составит:

 

                                    (18)

или                                        (19)

где  — уровни радиации соответственно в начале  и в конце пребывание в зоне загрязнения;

    — уровень радиации на 1 час после взрыва, Р/ч.

    — коэффициент ослабления укрытия.

Со вторых суток после взрыва или при кратковременных пребываниях на загрязненной территории (несколько часов) в течение первых суток облучения целесообразно пользоваться упрощенной формулой

,                               (20)

где  — средний уровень радиации;

  n — количество измерений уровня радиации.

 

 

При преодолении зон радиоактивного загрязнения расчет возможных доз производится по формуле

                                             (21)

где  — средний уровень радиации на маршруте, Р/ч.;

  L — длина загрязненного маршрута, км;

  U — скорость движения, км/ч.;

   — коэффициент ослабления транспортных средств (табл. 12).

Коэффициент ослабления может быть рассчитан по формуле

,                                           (22)

где h — длина слоя защитного материала, см;

d — слой половинного ослабления, см. (табл. 20)

Табл. 12. Коэффициент ослабления гамма-излучения укрытиями и транспортными средствами ()

Наименование укрытий и транспортных средств	Косл
Открытое расположение на местности	1
Открытые траншеи, щели	3
Перекрытые щели	50
Автомобили, автобусы	2
Железнодорожные платформы	1,5
Крытые вагоны	2
Пассажирские загоны	3
Производственные одноэтажные здания	7
Жилые каменные дома  одноэтажные	10
Подвал	40
Двухэтажные	15
Подвал	100
Трехэтажные	20
Подвал	400
Пятиэтажные	27
Подвал	400
Жилые деревянные дома одноэтажные	2
Подвал	7
Двухэтажные	8
Подвал	12
Убежище 1 класса	5000
2 класса	3000
3 класса	2000
4 класса	1000
5 класса	300
Противорадиационные укрытия
1,2 группы	200
3,4 группы	100
5 группы	50

Примечание. При определении доз облучения для других значений уравня радиации необходимо найденную по таблице дозу умножить на олтношение Р₁/100, где Р₁ — фактический уровень радиации на 1 час после взрыва.

2.1.3. Определение продолжительности пребывания на загрязненной местности

Для этого необходимо знать время входа () на загрязненную местность (или время образования радиоактивного загрязнения, уровень радиации в момент входа () и дозу облучения, которую может получить население (личный состав формирований при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций), коэффициент ослабления.

Зная эти величины, рассчитывают отношение , и по его величине, в зависимости от времени входа или времени начала облучения, по табл. 14 находят допустимое время пребывания в зоне радиоактивного загрязнения.

Табл. 14. Допустимое время пребывания на местности за радиоактивными веществами, Т (ч. мин)

	Время, прошедшее с момента взрыва до начала облучения
	Минуты	Часы
	30	1	2	3	4	5	6	8	10	12	24
0,2	0,20	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
0,3	0,30	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20
0,4	0,40	0,30	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
0,5	1,00	0,40	0,35	0,35	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30
0,6	1,10	1,00	0,45	0,45	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40
0,7	1,30	1,10	0,50	0,50	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45
0,8	1,40	1,30	1,00	1,00	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50
0,9	2,00	1,40	1,10	1,10	1,00	1,00	1,00	1,00	0,55	0,55	0,55
1	3,10	2,00	1,20	1,20	1,20	1,10	1,10	1,10	1,00	1,00	1,00
1,2	12,0	3,10	2,00	2,00	1,30	1,30	1,30	1,25	1,20	1,20	1,20
2	31,0	12,0	4,00	3,10	2,45	2,35	2,30	2,20	2,10	2,10	2,10
2,5	Без ограни-чения	31,0	6,30	4,30	3,50	3,30	3,15	3,00	2,50	2,50	2,40
3		Без огра- чения	10,0	6,00	5,00	4,30	4,00	3,50	3,30	3,30	3,15
4			24,0	11,0	8,00	7,00	6,00	5,45	5,00	5,00	4,30
6			Без огра- ничения	36,0	20,0	15,0	12,0	10,0	8,00	8,00	7,00
10				Без	без	60,0	40,0	25,0	21,0	18,0	13,0

 

Здесь Д — допустимая доза облучения; К — коэффициент ослабления;  — уровень радиации в момент входа в загрязненный район или в момент обнаружения радиоактивных веществ.

2.1.4. Определение степени загрязнения техники

Степень загрязнения техники при выполнении задач на радиоактивно загрязненной местности ориентировочно может оцениваться по формулам табл. 15.

Табл. 15. Оценка степени загрязнения техники при выполнении задач на радиоактивно загрязненной местности

Виды Заражения	Условия загрязнения, грунт
	Сухая погода	Дождь, влажный Грунт	Снегопад, снеж- ный покров
При выпадении Радиоактивной пыли (первичное заражение)   При преодолении зоны (вторичное заражение)	Q = 100X     Q = 1,01	Q = 500X     Q = 1500	Q = 300X     Q = 500

В этих формулах:

Q — степень загрязнения и техники, мр/ч.;

Х — уровень радиации в данной точке местности в момент выпадения, р/ч.;

    — средний уровень радиации на маршруте движения, р/ч.