Ядерные очаги поражения характеристика и размеры ядерного очага

1дерным очагом поражения называется местность с находящими­ся на ней людьми, зданиями и сооружениями, подвергшимися воз­действию ядерного оружия.)

Ядерный взрыв сопровождается четырьмя поражающими факто­рами, три из которых (ударная волна, световое излучение и прони­кающая радиация) действуют в течение короткого времени, не пре­вышающего 20 сек. За это время выделяется около 90% энергии взрыва. Четвертый поражающий фактор — радиоактивное зараже­ние местности — действует в течение более длительного времени, осложняя действие указанных выше трех поражающих факторов.

/Поражение людей в ядерном очаге

Ударная волна ядерного взрыва в основном поражает (травми-ру,ет) людей, оказавшихся в момент взрыва вне убежища. В насе­ленном пункте количество пораженных ударной волной может быть значительным.

Под действием светового излучения люди, оказавшиеся вне убе­жищ и укрытий, получают ожоги различной степени (см. главу вторую). Это значительно увеличивает число пораженных в ядерном

очаге.

Проникающая радиация наносит серьезное поражение людям, оказавшимся в момент взрыва вне убежищ. Поэтому действие про­никающей радиации увеличивает число пострадавших, которым по­требуется медицинская помощь и эвакуация в лечебные учреждения. Тяжесть поражения людей усиливается при комбинированном воздействии всех поражающих факторов.

В результате действия всех поражающих факторов ядерного взрыва (ударной волны, светового излучения и проникающей радиа­ции) у незащищенных людей возникают комбинированные пораже­ния — травмы, ожоги и облучения. Одновременное действие на орга­низм трех поражающих факторов значительно увеличивает тяжесть поражения и усложняет лечение. Травмы и ожоги препятствуют лечению лучевой болезни, а лучевая болезнь, в свою очередь, затруд­няет лечение травм и ожогов.

Степень комбинированных поражений зависит от условий, в ко­торых человек находился в момент взрыва — на открытой местности, в укрытии или в убежище. Кроме того, во всех этих случаях огром­ное значение имеет расстояние от центра (эпицентра) взрыва.

На открытой местности степень поражения зависит только от удаления от центра (эпицентра) взрыва. В таких случаях на человека действуют все поражающие факторы: в первые секунды — световое излучение, проникающая радиация, а затем и ударная волна. Если человек продолжает оставаться на местности, то он подвергается и радиоактивному заражению. В этих условиях человек может быть не пораженным только на значительном расстоянии от центра (эпи­центра) взрыва. При ядерном взрыве мощностью 20 килотонн удар­ная волна действует в пределах радиуса 3,2 км. Однако и за преде­лами этого радиуса возможны случайные поражения обломками и ос­колками стекол. Кроме того, при наземном ядерном взрыве проис­ходит радиоактивное заражение местности далеко за пределами дей­ствия ударной волны.

Убежища и укрытия в зависимости от их прочности ослабляют действие поражающих факторов. Люди, находящиеся в укрытиях, подвержены частичному воздействию проникающей радиации, удар­ной волны и радиоактивному заражению через воздух (если укры­тие расположено относительно близко от центра взрыва).

Надежные укрытия предохраняют людей от светового излуче­ния, однако находящиеся вблизи центра (эпицентра) взрыва укры­тия могут быть разрушены, а укрывающие — завалены.

Убежища, способные противостоять воздействию ударной волны, частично или полностью защищают людей от всех поражающих фак­торов. 16

Таким образом, ядерный очаг поражения характеризуется, в пер­вую очередь, большим количеством пораженных, которым потребует­ся срочно оказывать медицинскую помощь и эвакуировать из очага поражения.

Воздействие на здания и сооружения. Ком­бинированные действия ядерного взрыва на здания и сооружения выражаются в одновременном действии ударной волны, разрушаю­щей их, и светового излучения, вызывающего пожары, а также заражением всего очага поражения радиоактивными веществами. Под действием ударной волны здания, сооружения, транспорт­ные средства, линии связи и сети коммунального хозяйства разру­шаются или повреждаются на большой территории города или на­селенного пункта. Разрушения зданий и сооружений ударной вол­ной ядерного взрыва зависят от их прочности, расположения отно­сительно взрыва и удаления от центра (эпицентра) взрыва. Поэтому разрушения принято делить на полные, сильные, средние, слабые и повреждения.

Полным разрушением зданий и сооружений называются такие, когда разрушаются все основные элементы здания: перекрытия, стены и т. п. (остается только фундамент).

Сильным разрушением считается такое, при котором здание не может быть восстановлено (остается не разрушенной лишь часть стен здания).

Средним разрушением называют такое повреждение здания, когда разрушаются крыша, входы, оконные переплеты, перегородки, а сте­ны и перекрытия сохраняются; здание может быть восстановлено. Под слабым разрушением понимают разрушение второстепенных конструкций здания: надстроек, перегородок, дверей; здание может использоваться без капитального ремонта.

Поврежденными считают такие здания, у которых частично раз­рушена кровля, выбиты стекла и произошли другие незначительные разрушения.

Характер разрушения зданий и сооружений зависит также от их расположения на местности. Наибольшие разрушения получают отдельно стоящие здания и сооружения большой высоты. Соор.уже-ния, заглубленные в землю, меньше подвержены разрушению удар­ной волной. Вблизи эпицентра воздушного взрыва, где избыточное давление превышает 1 кг/см², разрушаются наземные здания всех типов.

Особенностью действия ударной волны является способность ее затекать внутрь убежищ и сооружений через воздухозаборные тру­бы, отдушины и наносить там разрушения и поражения людям. При проникании ударной волны внутрь сооружения, там быстро повы­шается давление, которое может стать причиной гибели людей. Под воздействием ударной волны ядерного взрыва могут разрут шиться сети коммунального хозяйства, что вызывает аварии, затоп­ления убежищ и т. п. Аварии могут вызываться также разрушением

источников, питающих системы водопровода, отопления и соответ­ствующих приемных устройств в зданиях.

Разрушившиеся конструкции зданий и сооружений могут обра­зовать завалы, препятствующие проезду в очаг поражения и входу в убежища. Степень завалов зависит от высоты зданий, плотности застройки города и ширины улиц. Особенно сильные завалы могут возникать в районах плотной застройки, с малой шириной улиц. На узких проездах завал может быть двойным, образовавшимся от летящих с двух сторон обломков зданий.

Кроме механического поражения объектов, ударная волна ядер­ного взрыва может быть причиной пожаров. Вследствие действия ударной волны происходит короткое замыкание электропроводов, разрываются газопроводы, разрушаются угольные или дровяные печи: всё это ведет к возникновению пожаров. На промышленных предприятиях разрушение печей, котлов и обвал зданий может выз­вать пожары и взрывы.

Ударная волна способствует распространению пожаров, забра­сывая горящие предметы в помещения через выбитые окна и двери. При этом может разрушиться водопровод, что осложнит тушение пожаров. На ближних расстояниях разрушения, вызванные удар­ной волной, могут наоборот, препятствовать распространению по­жаров.

Итак, ядерный взрыв вызывает массовое разрушение зданий и сооружений в городе или населенном пункте на огромной террито­рии. Величина площади разрушений зависит от мощности взрыва. При взрыве ядерной бомбы мощностью 20 кт площадь зоны полного разрушения составит 2 клг², а общая площадь всех видов разруше­ний может достичь 32 клг². При взрыве термоядерной бомбы мощ­ностью 10 мегатонн площадь зоны только полного разрушения рав­на 128 km^z, а общая площадь всех видов-разрушений составит-около 2000 км^г, что соответствует площади крупного города.

Однако размер и характер разрушений зависят от планировки населенного пункта и рельефа местности. Населенные пункты с ком­пактной застройкой могут получить значительные разрушения по всей территории, если центр взрыва совпадает с центром населен­ного пункта.

Населенные пункты, вытянутой формы или состоящие из отдель­ных частей, расположенных на некотором удалении друг от друга и от центральной части города, разрушаются только на территории, прилегающей к району взрыва.

В случае расположения населенного пункта на пересеченной местности часть районов и кварталов могут оказаться защищенны­ми возвышенностями и иметь меньшие разрушения.

Зоны ядерного очага поражения. Разрушения зданий и сооружений в населенном пункте, а также поражение лю­дей при ядерном взрыве происходит, главным образом, от ударной-

волны. По ударной вол не определяются размеры ядерного очага гк* ражения.

Для оценки возможных разрушений и определения объема пред­стоящих аварийно-спасательных работ в зависимости от характера поражения ядерный очаг принято делить на шесть зон (рис. 21). Каждая зона определяется по величине избыточного давления на ее границах, а значит и характеру поражения.

Центральная зона

Рис. 21. Зоны разрушений, образовавшиеся от ядерного взрыва в городе

Центральной зоной ядерного очага поражения счи­тается та, на внешней границе которой избыточное давление сверх атмосферного равно 6 кГ/см*. Эта зона может иметь вид воронки, образованной наземным или низким воздушным взрывом. При высо­ком воздушном взрыве этой зоны не бывает, так как максимальное избыточное давление в эпицентре высокого воздушного взрыва мень­ше 6 кГ/см*.

Ударной волной в этой зоне полностью разрушаются наземные здания и сооружения всех типов, а также часть подземных убежищ (недостаточной прочности) и все укрытия. Полному и сильному раз­рушению подвергаются узлы и сети коммунального хозяйства, а Также разрушаются дамбы, насыпи и другие сооружения.

В результате разрушений, вызванных ударной волной, обра­зуются сплошные завалы, причем обломки распределяются рав­номерно по всей территории зоны и могут завалить входы в подзем­ные убежища. Под действием светового излучения спекается грунт, деревянные конструкции зданий и сооружений обугливаются, а ме­таллические — оплавляются.

Проникающая радиация оказывает сильное воздействие, так как дозы излучения достигают огромных величин. Люди в убежи­щах, имеющих перекрытие недостаточной мощности, могут получить опасные дозы облучения. Поток нейтронов вызывает искусственную радиоактивность в грунте и металлических предметах.

Радиоактивное заражение в центральной зоне, возникающее в результате наземного взрыва, превышает сотни тысяч рентген в час, так как большое количество радиоактивных продуктов взры­ва — тяжелых частиц — выпадает в центральной зоне, сильно за­ражая местность.

Первой зоной взрыва считают ту, на внешней границе которой избыточное давление составляет 2 кГ/см*, а в пределах всей

зоны — от 2 до 6 кПсм².

Ударной волной в первой зоне разрушаются все наземные здания и сооружения, а подземные сооружения получают полные, сильные и средние разрушения *(в зависимости от прочности). Образуются сплошные завалы, но в отличие от центральной зоны обломки зда­ний и сооружения лежат неравномерно, большая часть их находит­ся ближе к разрушенным зданиям. Под завалами оказываются убе­жища.

Повреждаются в различной степени смотровые колодцы и отклю­чающая система коммунальных сетей.

Под действием светового излучения спекается грунт, но в мень­шей степени, чем в центральной зоне. Деревянные конструкции зда­ний и сооружений обугливаются, а металлические конструкции оп­лавляются.

Проникающая радиация в этой зоне достигает десятков тысяч рентген в час. Люди, находящиеся в убежищах с перекрытиями не­достаточной толщины, могут получить значительные дозы облуче­ния. Поток нейтронов вызывает искусственную радиацию в грунте и металлических предметах.

Радиоактивное заражение местности в первой зоне при высоком воздушном взрыве значительно, а при наземном и низком воздушном взрывах достигает огромных величин, в результате чего безопасное пребывание в первой зоне возможно только на короткий срок.

Вторая зона на внешней границе имеет избыточное давле­ние, равное 0,5 кГ/см², а в пределах всей зоны — от 0,5 до 2 кГ/см*. Ударной волной в этой зоне разрушаются все наземные здания, включая кирпичные. Разрушаются также укрытия, выдерживающие нагрузку до 0,5 кГ/см*. Подземные убежища и сети коммунального хозяйства получают значительные повреждения. 100

Во второй зоне образуются сплошные завалы, но высота их мень ше, чем в первой зоне. У встроенных убежищ могут оказаться за­валенными основные входы и частично аварийные выходы.

Под действием светового излучения загораются деревянные зда­ния и конструкции, хотя прошедшая вслед за этим ударная волна разрушает здания и частично тушит возникшие пожары, однако под обломками горение продолжается.

Проникающая радиация^оетавляет значительные дозы поэтому люди, находящиеся в укрытиях, могут получить опасные дозы облу­чения.

Радиоактивное заражение местности во второй зоне при назем­ном взрыве остается сильным, но меньше, чем в первой зоне.

Третьей зоной считается та, на внешней границе которой избыточное давление равно 0,2 к.Г/см², а в пределах всей зоны от 0,2 до 0,5 кГ/см².

Ударной волной в этой зоне полностью разрушаются деревян­ные здания, а кирпичные здания получают сильные и средние разру­шения. Полностью разрушаются воздушные линии электропередач и связи.

В результате разрушений зданий образуются завалы местного характера и часть встроенных убежищ оказывается под завалами, за исключением аварийных выходов. Люди, находящиеся вне убе­жищ и укрытий, получают средние травмы.

Под действием светового излучения в третьей зоне возникают массовые очаги пожаров, так как действие светового излучения оста­ется сильным, а ослабевшая ударная волна не тушит возникших.пожаров, как это может произойти в первых трех зонах.

Проникающая радиация составляет десятки рентген и опасна для людей, находящихся вне убежищ и укрытий. Радиоактивное заражение местности остается значительным, особенно в направле­нии движения радиоактивного облака.

На внешней границе четвертой зоны избыточное давле­ние равно 0,1 кГ/см², а в пределах всей зоны — от 0,1 до 0,2 кГ/см*.

Ударная волна в этой зоне причиняет слабые разрушения кир­пичным зданиям, средние — деревянным домам и воздушным лини­ям электропередач и связи В этой зоне образуются отдельные незна­чительные завалы. Люди, находящиеся вне убежищ и укрытий, получают легкие травмы.

Световое излучение вызывает массовые очаги пожаров, так как световые импульсы способны воспламенить дерево и другие мате­риалы.

Проникающая радиация в четвертой зоне оказывает слабое дей­ствие. Исключением • может являться ядерный взрыв малой мощ­ности, при котором за пределами действия ударной волны дозы про-_никающей радиации могут быть значительными

Радиоактивное заражение местности в четвертой зоне не пред­ставляет опасности, за исключением направления движения радио-

активного облака, по оси движений которого Остается высокий уро­вень радиации.

Пятой.зоной считается та, на внешней границе которой из­быточное, давление равно 0,03 кГ/см?, а в пределах зоны — от 0,03

до 0,1 кГ/см².

Ударной волной в этой зоне, вызываются слабые разрушения де­ревянных зданий и повреждения кирпичных, а также расстекле-ние всех зданий Люди, находящиеся вне убежищ и укрытий, могут получить только случайные ушибы, обломками.

Световым излучением в пятой зоне вызываются отдельные очаги пожаров, возникающих от воспламенения легко возгорающихся

предметов.

Проникающая радиация в пятой зоне не оказывает поражающего - действия. Радиоактивное заражение местности может быть при на­земном взрыве только в направлении движения радиоактивного

облака.

Площадь каждой зоны составляет определенную часть общей площади ядерного очага поражения. Так, при взрыве ядерной бомбы мощностью 100 килотонн центральная зона составляет 0,16% пло­щади, первая—0,24%, вторая—1,15%, третья—3,45%, четвертая— 8,5% и пятая — 86,5%. Площадь полных и сильных разрушений равна 2% от всей площади очага поражения.

Размеры площади радиоактивного заражения местности при наземном взрыве

В рассмотренных зонах поражения ядерным взрывом учитывают­ся полностью действия только трех поражающих факторов: ударной волны, светового излучения и проникающей радиации. Но четвер­тый поражающий фактор — радиоактивное заражение местности учитывается только частично, так как при наземном ядерном взрыве это заражение возможно и за пределами пятой зоны.

Таблица 9

Радиоактивное заражение местности

при наземном взрыве мощностью 20 килотонн при скорости ветра 24 км/час*

___.

ного взрыва, 102

0,16 0,35 0,66 1,06 1,50 2,20

Ив а н о в, Г. И. I стр. 290. Воениздат,

и н. Поражающее действие ядер-

«Размеры площади радиоактивного заражения зависят от мощ­ности взрыва, скорости ветра, характера местности и метеорологи­ческих условий!В табл. 9 приведены ориентировочные данные о раз­мерах площади радиоактивного заражения от наземного ядерного взрыва.

Уровни радиации были определены через 1 час после взрыва при условии полного выпадения радиоактивных продуктов взрыва.

~J2f$ О!6 32 3Z1S О IS 32 3216 О 1632 Расстояние от зпицещпра взрыва ош 1час 6часз$ &часа8

Рис. 22. Уровни радиации, создаваемые вы­павшими продуктами взрыва через 1 час, 6 и 18 часов

Из табл. 9 видно, что в результате наземного взрыва полоса зара­жения с уровнем радиации 1000 р/ч составляет в длину около 4 км и в ширину более 1 км, с уровнем радиации 100 р/ч — в длину около 18,5 км и в ширину 2,90 км, а с уровнем радиации 10 р/ч — в длину 80 км и в ширину 8,1 км.

При термоядерном взрыве полоса радиоактивного заражения местности значительно больше; она достигает в длину сотен км.

На рис. 22 приведены размеры площади заражения и уровни ра­диации, которые могут быть через 1,6 и 18 часов после взрыва тер­моядерного заряда мощностью несколько мегатонн при средней ско­рости ветра 24 км/час.

-|PO*4(AA'V ^x

^Рельеф местности и характер почвы оказывает влияние на рав­номерность радиоактивного заражения. Только на равнине при без­ветренной погоде степень заражения местности на расстояниях, равно удаленных от центра взрыва и от оси следа облака, примерно одинакова. На сильно пересеченной местности радиоактивные ве­щества могут задерживаться на скатах высот с наветренной стороны В городе радиоактивное заражение распределяется неравномерно, вследствие неравномерности застройки.

Метеорологические условия и осадки оказывают сильное влияние на уровень радиации местности.

Ветер способствует рассеиванию радиоактивных веществ на боль­шие площади, так как радиоактивное облако относится сильным вет­ром на дальние расстояния от места взрыва, а уровень радиации снижается. Однако при наземном взрыве ветер способствует зараже­нию значительной территории, так как большое количество радио­активных продуктов уносится ветром и затем оседает на землю.

Дождь способствует быстрому выпадению радиоактивных ве­ществ на землю, так как капли дождя захватывают мелкие частицы продуктов взрыва и увлекают их вниз. Но вместе с тем сильный дождь после взрыва смывает радиоактивные вещества с поверхности

земли.

Снегопад в зимнее время также способствует быстрому выпадению радиоактивных продуктов на землю, и заражение местности возра­стает. Сильный снегопад после заражения местности может образо­вать слой снега, ослабляющий действия радиоактивного излучения. Облачность может оказаться причиной выпадения радиоактив­ного дождя, повышающего уровень радиации.

Туман и влажность способствуют оседанию радиоактивных ве­ществ на местность, при этом заражение местности увеличивается. Уровень радиации зараженной местности сравнительно быстро спадает вследствие естественного распада и действия метеорологи­ческих факторов. Снижение уровня радиации в десять раз наблю­дается при семикратном увеличении времени. Например, если взять за единицу уровень радиации, имевшийся через 1 час после взрыва, то спустя 7 часов уровень радиации снизится в 10 раз и составит ^ 0,1; через 7 х 7 = 49 часов он составит 0,01 долю, а спустя 7 х _| х 7 х 7 = 343 часа (т. е. через 2 недели) — 0,001 уровня радиации, * который.имелся через 1 час после взрыва^

Радиоактивное заражение как поражающий фактор в сильной степени усложняет очаг поражения от ядерного взрыва, поскольку к разрушениям и пожарам добавляется радиоактивное заражение, которое увеличивает поражение людей и затрудняет проведение спасательных работ в очаге поражения. Кроме того, как видно из ^ табл. 9, образуется очаг заражения далеко за пределами действия-! ударной волны. .Ц

Таким образом, ядерный очаг поражения имеет следующие x?-S

рактерные особенности: 104

.радиоактивными веществами заражаются огромные территории, площадью в несколько десятков и сотен квадратных километров; очаг характеризуется комбинированным поражающим действием (разрушения, пожары, аварии, завалы и заражения);

поражающее действие на людей и животных разностороннее (травмы, ожоги, радиоактивное облучение и заражение); длитель­ное действие заражения местности и всех предметов радиоактив­ными веществами; относительная недоступность зоны сильных раз­рушений, в которой образуются сильные завалы и здания, грозя­щие обвалом; сплошные разрушения всех зданий И сооружений в центральной и первой зонах.