Характеристика зон радиоактивного заражения

Характеристики на границах	Зона А	Зона Б	Зона В	Зона Г
внеш-няя	внутрен-няя	внеш-няя	внутрен-няя	внеш- няя	внутрен-няя	внешняя
Доза облучения за период до полного распада РВ, Д ∞, рад
Уровень радиации через 1 ч после взрыва, Р ч

 

Внутри зоны Г величины Д ∞ и уровни радиации будут еще выше.

Таким образом, в первые часы связь между Д ∞ и уровнем радиации Pt выражается простой формулой: Д ∞ = 5Pt, откуда Р1ч = формула стр.252

Как уже известно, уровень радиации на местности, зараженной продуктами ядерного взрыва, снижается за счет распада короткоживущих радионуклидов. Это снижение идет по формуле: P_t = P_1ч • t ^-1,2, где P_t —уровень радиации на любое заданное время t, Р_1ч — эталонный уровень радиации через 1 ч после взрыва, t — время в часах. Из этой формулы вытекает правило: при семикратном увеличении времени после взрыва уровень радиации снижается в 10 раз. Наибольшее снижение радиации происходит в первые часы и сутки, в это же время отмечается наибольшее облучение людей; в последующем, после снижения уровня радиации, интенсивность облучения снижается.

Считают, что за 6 ч после взрыва доза облучения людей составит 30% от Д ∞, за сутки — 50%. Таким образом за первые сутки незащищенные люди могут получить облучение: в зоне А — от 0,2 до 2 Гр (лучевая болезнь I степени), в зоне Б — от 2 до 6 Гр (лучевая болезнь II—III степени), в зоне В — от 6 до 20 Гр (лучевая болезнь IV степени), в зоне Г — от 20 до 100 Гр (кишечная, токсемическая или церебральная формы лучевой болезни). В зоне Г трудно найти спасение от тяжелой или смертельной лучевой болезни.

Прогнозирование радиационной обстановки и нанесение на карту зон радиоактивного заражения будет производиться специальными органами и наблюдательными постами с помощью специальной электронной аппаратуры и ЭВМ. Приведем простейший пример нанесения радиационной обстановки.

Исходными данными для прогнозирования радиационной обстановки являются определенные точки центра взрыва, мощности взрыва, а также направление и скорость ветра (на высоте до 10 км).

Мощность взрыва приблизительно можно определить по размерам грибовидного облака и высоте его подъема (табл. 19).

 

Таблица 19

Зависимость высоты подъема и размеров грибовидного облака от мощности взрыва

Мощность взрыва, тыс. т.	Высота подъема, км	Размеры облака, км
горизонтальный	высота
	3,5	2,0	1,3
	5,0	3,0	С
	7,0	4,0	2,0
	10,5	6,0	3,5
	12,2	10,0	4,5
	17,0	18,0	7,0
	19,0	22,0	8,5
	24,0	34,0	12,0

 

Скорость среднего ветра определяют в км/ч, а направление его принято обозначать градусами: северный ветер — 0° (или 360°), восточный — 90°, южный — 180°, западный — 270°:

0° I

270° —► «— 90°

80°

Примерные размеры зон радиоактивного заражения приведены в табл. 20.

На карту наносят сначала центр ядерного взрыва в виде точки с кругом с указанием вида, мощности и времени взрыва. От этой точки строго по азимуту ветра (в сторону, куда дует ветер) проводят ось следа и

Таблица 20

Примерные размеры зон радиоактивного заражения при скорости среднего ветра 25 км/ч

 

Мощность взрыва, тыс.т	Размеры зон заражения.км
А	Б	В	Г
	15/2,5	5,3/1,0	2,7/0,6	1,2/0,2
	43/5,7	17/2,5	9,9/1,5	4,9/0,8
	58/7,2	24/3,3	14/1,9	6,8/1,1
	87/9,9	36/4,7	23/3,0	12/1,7
	116/12,6	49/6,1	31/9,0	18/2,2
	170/18	60/8	40/6
	250/22	90/12	60/8

Примечание. В числителе — длина зоны, в знаменателе — ширина.

 

две боковые линии границ предполагаемого следа под углом 20° к оси следа. После этого по специальным таблицам находят размеры зон А, Б, В, Г в зависимости от мощности и вида взрыва и скорости среднего ветра (при скорости ветра 25 км/ч размеры указаны в табл. 20). По оси следа отмечают длины зон и циркулем обводят дальные границы зон, затем боковые границы с учетом масштаба карты. Фактически размеры зараженной территории уточняются на основании данных радиационной разведки (может изменяться направление ветра, боковые прямые линии предполагают возможный разброс РВ).

Затем приступают к вычислениям, используя данные прогнозирования и фактические данные радиационной разведки (прибором ДП-5В).

Расчеты и выводы из оценки радиационной обстановки. Начало выпадения радиоактивных осадков определяется по формуле

t₀=R/v, где: R — расстояние до центра взрыва, v — средняя скорость ветра в км/ч. Заранее, за 40—60 мин до подхода грибовидного облака и начала выпадения осадков, в подразделениях (населенных пунктах) объявляется сигнал оповещения «Радиационная опасность» и заблаговременно принимаются меры защиты: используются укрытия и убежища, укрываются продовольствие и другое имущество (личный состав принимает радиозащитное средство цистамин из индивидуальной аптечки). В случае предполагаемого попадания в зону Г или В желательно принять меры по передислокации с этой местности.

Надежным средством защиты от гамма-радиации служат различные укрытия и убежища, поглощающие и ослабляющие облучение.

Средние значения коэффициентов защиты от гамма-облучений (Кз) приводятся ниже.

Наименование укрытий и других средств	Коэффициент защиты
Щели, траншеи, окопы
Щели, траншеи, окопы после дезактивации
Перекрытые щели
Убежища
Здания деревянные
Жилые каменные дома — одноэтажные — второй этаж — третий этаж — многоэтажные	50—70
Подвалы жилых каменных домов — одноэтажного — двухэтажного — многоэтажного
Автомобиль
Бронетранспортер закрытого типа
Танк

 

Для расчетов доз облучения необходимо также знать коэффициенты снижения уровня радиации на местности во времени (табл. 21).

Таблица 21

Коэффициенты снижения уровня радиации во времени (К_t)

Время после ядерного взрыва Kt

0,5   2,4

1ч

2 ч   0,44

3 ч   0,27

5 ч   0,15

7 ч     0,1

12 ч     0,05

1сут   0,02

2сут   0,01

4сут   0,004

7сут   0,002

14сут   0,001

30сут   0,0004

100сут   0,0001

 

За эталонный уровень принят уровень радиации через 1 ч после взрыва (Pi). Уровень радиации на любое время (t) после взрыва можно определить по специальным таблицам или приблизительно вычислить по формуле:

P_t= Р₁ • K_t, a P₁ = P_t/ K_t,

где P_t — уровень радиации на время t, P₁ — уровень радиации через 1ч после взрыва, K_t, — коэффициент снижения уровня радиации на время t. (по табл. 21).

Дозу облучения за определенное время с учетом снижения уровня радиации можно определить по таблицам или примерно вычислить по формуле:

Д = (Р_н + Р_к) t / 2, или Д = Рср. • t,

где Р_н — уровень радиации в момент начала облучения, Р_к — уровень радиации в момент окончания облучения, то есть доза облучения равна произведению среднего уровня радиации P_сp на время облучения (такие вычисления можно сделать на сравнительно короткие промежутки времени, когда уровни радиации в начале и конце облучения отличаются на сравнительно небольшие величины). В случае использования укрытий и убежищ следует применить коэффициент защиты К_з, тогда доза облучения будет равна:

Д = (Р_н + Р_к) t / 2 К_з,

 

Пример 1. Через 2 ч после взрыва уровень радиации Р₂ = 100 Р/ч. Какую дозу облучения могут получить люди за 5 ч, находясь в одноэтажном каменном здании (до 7 ч после взрыва)?

Сначала вычислим эталонный уровень радиации: P₁ = Р₂:К₂ = 100:0,44 = 217 Р/ч.

Уровень радиации через 5 ч, то есть через 7 ч после взрыва:

Р₇ = Р₁ • К₇ = 227 • 0,1 = 22,7 Р/ч.

Коэффициент защиты одноэтажного кирпичного здания К_з = 10.

Доза облучения Д= (100 + 22,7) • 5/ 2 • 10 =31 рад (вне здания — 310 рад.)

Дозу облучения при преодолении следа радиактивных осадков вычисляют по формуле: Д = Р_ср • α / К_з • v, где Р_ср — среднее арифметическое уровней радиации на маршруте движения, α — длина маршрута, v — средняя скорость движения, К_з — коэффициент защиты транспорта (у автомашин—2, бронетранспортеров—4, танков—10).

Пример 2. МПП развернут в подвале двухэтажного кирпичного здания. Через 30 мин после ядерного взрыва мощностью 1 килотонна на территории МПП уровень радиации 300 Р/ч. Через 2 ч после этого привезли около 20 пораженных.

Врачебная бригада производила сортировку и частично приняла их в течение 0.5 ч. Через 5,5 ч после взрыва МПП должен передислоцироваться, совершая движение на машинах по маршруту длиной 20 км, со скоростью 40 км/ч, уровень радиации в середине маршрута 100 Р/ч, в конце — 1 Р/ч. На погрузку имущества на машины время 30 мин.

Рассчитать, какую дозу облучения получит личный состав МПП за период пребывания в укрытии (за 5 ч), приема раненых, погрузки на машины, движения по зараженной территории и суммарную дозу облучения, К_з = 100 (в подвале).

Решение. Сначала подсчитываем уровни радиации на указанные отметки времени: Р_0,5 = 300 Р/ч; Р₁ = 300:2,4 = 125 Р/ч; Р₂ = 125 • 0,44 = 55 Р/ч; Р₃ = 125 • 0,27 = 34 Р/ч; Р_5,5 = 125 • 0,12 = 20 Р/ч.

Доза облучения за 5 ч в укрытии: Д = (300 + 125 + 55+ 34 +20) • 5/ = 5,4 рад (вне укрытий она бы составила 540 рад). Доза облучения за время приема раненых составит: Д = (55 + 34) • 0,5/ 2 =22 рад.

Доза облучения за период погрузки на машины Д = 20 • 0,5 = 10 рад. Доза облучения за период движения по заданному маршруту

Д= (20 + 100 + 1) • 20/3 • 40 = 10 рад. Суммарная доза облучения составит 5,4 + 10 + 10 = 25,4 рад, а для лиц, принимавших участие в приеме раненых — 47,4 рад. Сразу выезжать (через 1—2 ч после взрыва) было бы совершенно неправильно.

Допустимое время пребывания людей на зараженной местности приблизительно можно вычислить, исходя из установленной максимально допустимой дозы облучения по формуле Д_доп / Р, где Д_доп — допустимая доза облучения, устанавливаемая в зависимости от условий и ранее полученной дозы облучения, Р— уровень радиации на местности.

Пример. Вычислить допустимое время работы отряда по ликвидации последствий в ядерном очаге, если Р = 30 Р/ч, допустимая доза облучения 30 рад. Тогда допустимое время работы определяется очень просто — не более 1 ч (30:30 = 1). Если отряд прибыл в очаг на бронетранспортерах, допустимое время работы можно увеличить, так как часть времени они будут находиться в машинах, которые в 4 раза уменьшают облучение. Кроме этого, у личного состава отряда, в частности у командиров, должны быть заряженные индивидуальные дозиметры ДКП-50А и дозу облучения постоянно контролируют, не допуская облучения свыше допустимой.

Более точные вычисления оценки радиационной обстановки производят но специальным таблицам (номограммам) или с помощью дозиметрической линейки. Во всех случаях на основании предварительного прогнозирования и данных радиационной разведки на территории действия войск и этапов медицинской эвакуации (МПП, омедб, госпиталей и других медицинских учреждений) надо находить такое решение, чтобы избегать или максимально уменьшать облучение, правильно использовать защитные свойства инженерных сооружений, техники, индивидуальных средств защиты. Важно также избегать попадания РВ внутрь организма (через органы дыхания, с зараженной водой).

При вынужденном длительном нахождении на зараженной территории с низкими уровнями радиации (1—5 Р/ч и меньше) следует использовать защитные свойства техники, различных укрытии, индивидуальных средств защиты (респираторы, ОКЗК), соблюдать правила поведения, проводить меры по дезактивации и санитарной обработки.

При оценке опасности действия ионизирующих излучений учитывают, что радиация в зависимости от дозы и длительности облучения может вызывать различные эффекты: соматические, то есть различные формы лучевой болезни (острой, хронической, локальных повреждений кожи и других частей тела); соматико-стохастические, развивающиеся по теории вероятностей с определенной вероятностной частотой — сокращение продолжительности жизни, лейкозы, опухоли различных органов и др.; и генетические эффекты, связанные с генетическими нарушениями гонад и передающиеся потомству (доминантные и рецессивные генные мутации, хромосомные аберрации и уродства в потомстве). При определении опасности соматико-стохастических и генетических последствий исходят из того, что чем больше доза облучения, тем больше вероятность проявления этих эффектов. Основным документом, регламентирующим работы, связанные с источниками и опасностями ионизирующей радиации, являются «Нормы радиационной безопасности НРБ-76» (1978г.).

Естественный фон внешнего излучения на территории СССР создает мощность экспозиционной дозы 4—20 мкР/ч (40 — 200 мР/год, в среднем около 0,02 мР/ч, 120 мР/год). Для лиц, непосредственно работающих с источниками ионизирующих излучений категории А (в атомной промышленности, рентгенологов и т. д.), установлена предельно допустимая доза ПДД) облучения всего тела, гонад и красного костного мозга — 5 бэр в год, но не более 60 бэр до 30-летнего возраста. Для ограниченной части населения, находящегося в пределах санитарной зоны наблюдения, установлен предел дозы (ПД) — 0,5 бэр в год, для всего населения — в пределах естественного фона.

Примечание. Бэр (биологический эквивалент рада) — специальная единица поглощенной дозы при хроническом облучении радиацией произвольного состава с учетом коэффициента качества излучений. 1 бэр = 0,01 Дж/кг.