Тема 3. 2. Техногенные чрезвычайные ситуации мирного и военного времени

Ионизирующим излучением называется излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака.

Различают корпускулярное и фотонное ионизирующее излучение.

Корпускулярное ионизирующее излучение - поток элементарных частиц с массой покоя, отличной от нуля, образующихся при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, либо генерируемых на ускорителях. К нему относятся: a- и b-частицы, нейтроны (n), протоны (Р) и др.

a-излучение – это поток частиц, являющихся ядрами атома гелия.

b-излучение – это поток электронов или позитронов.

Фотонное излучение – поток электромагнитных колебаний. К нему относятся g-излучение, характеристическое, тормозное и рентгеновское излучение.

Ионизирующие излучения характеризуются по их ионизирующей и проникающей способности. Ионизирующая способность излучения определяется удельной ионизацией, т.е. числом пар ионов, создаваемых частицей в единице объема, массы среды или на единице длины пути. Проникающая способность излучений определяется величиной пробега. Пробегом называется путь, пройденный частицей в веществе до ее полной остановки, обусловленной тем или иным видом взаимодействия.

a-излучение обладает наибольшей ионизирующей и наименьшей проникающей способностью.

Особенности воздействия на облучаемые объекты ионизирующих излучений различных видов учитывает эквивалентная доза.

Особенности восприятия ионизирующего излучения различными органами и тканями тела человека учитывает эффективная доза.

Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивные вещества предприятий ядерного цикла, АЭС, научно-исследовательские, медицинские и строительные приборы.

Радиационной аварией (ЧС) называют опасное событие, вызванное частичным или полным вскрытием работающего реактора, в результате которого в воздух выносятся парогазовая и твердая фазы, зараженные радиоактивными веществами.

Приняты несколько видов классификаций радиационных аварий. Наиболее распространена классификация по МАГАТЭ (в зависимости от общей активности выбросов): 1-3 уровни - происшествия; 4 – авария в пределах АЭС; 5 – авария с риском для окружающей среды; 6 – тяжелая авария; 7 – глобальная авария.

В результате радиационной ЧС образуются зоны загрязнения. Зоной ЧС радиационного характера называют территория, в пределах которой в результате аварии на радиационноопасном объекте происходит радиоактивное загрязнение, вызывающее облучение людей выше допустимых норм. Характер радиоактивного загрязнения зависит от типа реактора, продолжительности его работы, процента и длительности выброса, метеоусловий. Поэтому зоны радиоактивного загрязнения имеют свои особенности: длительность загрязнения, сложность конфигурации границ, «очаговый» характер зон и высокие уровни радиации. Зона радиоактивного загрязнения образуется также при ядерном взрыве, однако уровень радиации на загрязненной местности при ядерном взрыве снижается значительно быстрее, чем при аварии на АЭС. Следует иметь в виду, что основным поражающим фактором ядерного взрыва является ударная волна.

Техническими принципами защиты от проникающей радиации являются принципы защиты расстоянием и экранирования.

Наибольшей эффективностью при защите от рентгеновского и g-излучений обладают экраны, изготовленные из свинца.

Защита населения обеспечивается также зонированием территории радиоактивного загрязнения. Устанавливаются 4 зоны загрязнения по статусу проживания:

1. радиационного контроля;

2. ограниченного пребываиня;

3. отселения;

4. отчуждения

К химически опасным относятся сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ), аварийно химически опасные вещества (АХОВ) и боевые отравляющие вещества (БОВ).

Способность этих веществ поражать организм человека называется токсичностью.

Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) - токсичные вещества, используемые в хозяйственной деятельности в мирное время в больших количествах и представляющие вследствие этого угрозу для огромных масс людей.

По степени опасности химические вещества делятся на 4 класса:

1 – чрезвычайно опасные;

2 – высоко (сильно) опасные;

3 – умеренно опасные;

4 – малоопасные.

По токсичному действию СДЯВ, АХОВ и БОВ делятся на удушающие; общеядовитые; удушающе-общеядовитые; нейротропные; удушающе-нейротропные; кожно-нарывные; раздражающие; метаболические яды.

По времени проявления последствий токсичные вещества делятся на быстро- и медленнодействующие; по времени сохранения поражающего действия (устойчивости к факторам окружающей среды) - на стойкие и нестойкие.

Источниками попадания СДЯВ и АХОВ в окружающую среду являются объекты химической, нефтегазовой промышленности, а также предприятия по производству пластмасс, удобрений, целлюлозы, водоочистные и холодильные установки. Объекты экономики по степени химической опасности (т.е. по количеству людей, попадающих в зону химического заражения) делятся на 4 класса: 1 класс – >75 тыс.человек; 2 класс – 40-75 тыс.человек; 3 класс - < 40 тыс.человек; 4 класс – зона заражения в пределах санитарно-защитной зоны.

Зоной (очагом) ЧС химического характера называют территорию, в пределах которой в результате выброса опасных химических веществ или применения химического оружия происходит массовое поражение людей, животных и растительности.

Формирование очага химического поражения зависти от метода хранения, количества и типа АХОВ, метеоусловий, характера местности, расстояния до жилой зоны. При аварийном выбросе вещества образуется облако зараженного воздуха. Поведение облака АХОВ в воздухе зависит от его плотности по отношению к воздуху, скорости ветра и степени вертикальной устойчивости атмосферы. Хлор тяжелее воздуха, поэтому его облако распространяется по ветру, прижимаясь к земле; у легкого аммиака – наоборот. Находясь в момент химической аварии с выбросом хлора в многоэтажном здании, следует быстро подняться на верхний этаж. Находясь в многоэтажном здании в момент химической аварии с выбросом аммиака, необходимо быстро спуститься на нижний этаж. Направление движения при выходе из зоны химического заражения должно быть перпендикулярным направлению ветра.

Горение с химической точки зрения представляет собой экзотермическую окислительно-восстановительную реакцию. Поэтому необходимым условием возникновения горения является наличие в одном и том же месте и в одно и то же время воздуха (окислителя), топлива (восстановителя) и источника воспламенения. Горение по механизму процесса делится на кинетическое (гомогенное, быстрое, взрывное) и диффузионное (гетерогенное, медленное, дефлаграционное).

Пожар - неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Пожар считается ЧС в том случае, если для его ликвидации недостаточно сил и средства пожарной охраны, дислоцированной на данной территории.

Зоной пожаров называют территорию, в пределах которой в результате стихийных бедствий, аварий или катастроф, неосторожных действий людей, а также воздействия современных средств поражения возникают и распространяются пожары.

Основной характеристикой пожароопасности газов является нижний концентрационный предел воспламенения.

Основной характеристикой пожароопасности жидкостей является температура вспышки.

Огнестойкость строительной конструкции – ее способность сопротивляться воздействию открытого пламени и высокой температуры в условиях пожара.

Основными поражающими факторами пожара являются: открытый огонь, высокая температура, дым, ядовитые продукты горения, недостаток кислорода. Наиболее опасный поражающий фактор пожара – ядовитые продукты горения.

Небольшой очаг пожара можно ликвидировать с помощью огнетушителя. Применяются порошковые, пенные и углекислотные огнетушители. Горящий включенный в сеть электрический прибор нельзя гасить пенным огнетушителем.

Уменьшению ущерба от пожаров способствует использование систем пожарной сигнализации. Пожарные извещатели автоматического действия разделяются на три вида: тепловые, дымовые и световые.

Взрыв (химический) – это мгновенное выделение энергии в результате окислительно-восстановительной реакции. Вещества, способные взрываться подразделяются на взрывчатые и взрывоопасные. Для взрыва взрывчатого вещества достаточно наличия инициатора реакции (взрывателя); для взрыва взрывоопасного вещества, кроме взрывателя, необходим окислитель (кислород воздуха), а само взрывоопасное вещество (твердое или жидкое) должно находиться в сильноизмельченном состоянии, т.е. должна присутствовать пылевоздушная или топливовоздушная смесь (ПВС или ТВС соответственно). Взрывы ПВС и ТВС относятся к числу объемных, их параметры зависят от факторов окружающей среды (температуры, влажности).

Мощность взрыва выражается в тротиловом эквиваленте.

Зоной ЧС при взрывах называют территорию, в пределах которой происходит поражение людей, животных, разрушаются или повреждаются здания и сооружения. Поражающими факторами взрыва являются ударная волна и обломки оболочки заряда, окружающих предметов, стен зданий и т.п. Степень поражения людей и степень разрушения зданий и сооружений при взрывах определяется величиной избыточного давления во фронте ударной волны.

Уменьшению вероятности поражения человека при взрыве способствует принятие позы лежа головой от эпицентра взрыва.

 

Контрольные вопросы:

1. Охарактеризуйте виды ионизирующих излучений и доз радиоактивного облучения.

2. Перечислите способы классификации опасных химических веществ.

3. Какие факторы влияют на параметры зон радиоактивного и химического заражения?

4. Назовите условия возникновения и механизмы процесса горения.

5. Укажите поражающие факторы пожаров и взрывов.

 

Тема 3.3. Природные чрезвычайные ситуации (природные опасности)

К природным ЧС (природным опасностям) относятся стихийные явления, которые представляют непосредственную угрозу жизни и здоровью людей. Будучи естественными феноменами существования и развития природной среды, они в то же время воспринимаются человеком как аномальные.

Защита от природных опасностей может быть активной (строительство инженерно-технических сооружений, интервенция в механизм явления, мобилизация естественных ресурсов, реконструкция природных объектов и др.) и пассивной (например, использование укрытий). В большинстве случаев активные и пассивные методы сочетаются.

Природные ЧС (природные опасности) с учетом их локализации можно условно разделить на 4 группы: литосферные, гидросферные, атмосферные и космические. Литосферные ЧС (опасности) делятся на геофизические: землетрясения, извержения вулканов и геологические: оползни, сели, лавины. Гидросферные ЧС (опасности) подразделяются на речные: паводки, половодья, наводнения, вызванные паводками, половодьями, ледяными заторами или зажорами, и морские: цунами, нагонные наводнения, морские штормы. К атмосферным ЧС (опасностям) относятся циклоны, антициклоны, ураганы, смерчи, ливни, грады, грозы, молнии. Космические опасности: астероиды, кометы, солнечная радиация.

Землетрясения - это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Очаг землетрясения - это некоторый объем в толще Земли, в пределах которого происходит высвобождение энергии. Центр очага - условная точка, именуемая гипоцентром, или фокусом. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называётся эпицентром. Вокруг него происходят наибольшие разрушения.

Извержения вулканов бывают длительными и кратковременными. Продукты извержения (газообразные, жидкие и твердые) выбрасываются на высоту 1-5 км и переносятся на большие расстояния. Концентрация вулканического пепла бывает настолько большой, что возникает темнота, подобная ночной. Основные опасности - лавовые фонтаны, потоки горячей лавы, раскаленные газы, вулканические бомбы. Наибольшую опасность при извержении вулканов представляет пирокластический поток, представляющий собой поток раскаленных ядовитых газов и пепла, движущийся вдоль поверхности земли со скоростью 100-150 км/ч.

Оползень - скользящее смещение вниз по уклону под действием сил тяжести масс грунта, формирующих склоны холмов, гор, речные, озерные и морские террасы. Когда силы сцепления на поверхности скольжения становятся меньше составляющей силы тяжести, масса начинает движение. Опасность оползней заключается в том, что огромные массы почво-грунтов, внезапно смещаясь, могут привести к разрушению зданий и сооружений и большим жертвам. Побудителями оползневых процессов являются землетрясения, вулканы, строительные работы и др.

Сели - кратковременные бурные паводки на горных реках, имеющие характер грязекаменных потоков. Причинами селей могут явиться землетрясения, обильные снегопады, ливни, интенсивное таяние снега. Основная опасность - огромная кинетическая энергия грязеводных потоков, скорость движения которых может достигать 15 км/ч.

Лавина - это снежный обвал, масса снега, падающая или сползающая с горных склонов под влиянием какого-либо воздействия и увлекающая на своем пути новые массы снега. Опасность лавины заключается в большой кинетической энергии лавинной массы, обладающей огромной разрушительной силой. Скорость схода лавины может достигать 100 м/с, а в среднем 20-30 м/с.

Половодьем называют ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водоносности рек, сопровождающееся повышением уровня воды.

Паводок - сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды.

Следующие один за другим паводки могут образовать половодье, а последнее – наводнение.

Значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемого различными причинами, называется наводнением.

Наводнение - наиболее распространенная природная опасность. Наводнение на реке происходит от резкого возрастания количества воды вследствие таяния снега или ледников, расположенных в ее бассейне, а также в результате выпадения обильных осадков. Наводнения нередко вызываются загромождением русла льдом при ледоходе (затор) или закупориванием русла внутренним льдом под неподвижным ледяным покровом и образованием ледяной пробки (зажор). Наводнения нередко возникают под действием ветров, нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счет задержки в устье приносимой рекой воды. Эти наводнения называют нагонными.

Цунами - это гравитационные волны очень большой длины, возникающие в результате сдвига вверх или вниз протяженных участков дна при сильных подводных землетрясениях, реже вулканических извержениях.

Циклон – область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре.

Антициклон – область повышенного давления в атмосфере с максимумом в центре. В поперечнике циклон и антициклон достигают нескольких тысяч километров. Перепад давлений вызывает движение воздуха из области высокого давления в область низкого, называемое ветром. В циклоне ветры дуют в Северном полушарии против часовой стрелки, а в Южном – по часовой; в антициклоне – наоборот.

Ураган – это циклон, у которого давление в центре очень низкое, а ветры достигают большой и разрушительной силы. Скорость ветра может достигать 200-250 км/ч. Средняя продолжительность урагана около 9 дней, радиус ветров составляет 150-200 км.

Смерч - атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и затем распространяющийся в виде темного рукава или хобота по направлению к поверхности суши или моря. Воздух в смерче вращается и одновременно поднимается по спирали вверх, втягивая пыль или воду. Скорость вращения может достигать 330 м/с. Смерч движется вдоль поверхности земли со скоростью 10-20 м/с и за время своего существования (обычно 15-20 минут) проходит путь длиной в десятки километров. Предметы массой в несколько сотен килограммов легко поднимаются смерчем и переносятся на многие километры. Диаметр смерча над морем измеряется десятками, а над сушей – сотнями метров. Смерчи над сушей в США называют торнадо.

Молния - гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим ее громом. Удар молнии может стать причиной пожара или взрыва. Здания и сооружения защищают от прямых ударов молнии молниеотводами.

Астероиды – это малые планеты, диаметр которых колеблется в пределах 1-1000 км. Встреча нашей планеты с таким небесным телом представляет серьезную угрозу для всей биосферы. Расчеты показывают, что удар астероида диаметром около 1 км сопровождается выделением энергии, в десятки раз превосходящей весь ядерный потенциал, имеющийся на Земле.

Контрольные вопросы:

1. Перечислите группы и разновидности природных ЧС (природных опасностей).

2. Назовите и опишите основные виды литосферных и гидросферных ЧС (опасностей).

3. Дайте сравнительную характеристику наиболее значимых атмосферных опасностей.