Раздел 6. Методы и средства повышения безопасности технических систем и технологических процессов

[1], с. 288…413; [3], с. 176…295; [7], с. 84…158; [8], с. 98…241;

[15], с. 104…131, 175…184; [18], с. 522…524; [19], с. 158…178

 

Обеспечения безопасности... Основным методом определения опасности является нормирование, которое включает как минимум два этапа: установление качественного и количественного параметра опасности и её опытную проверку. Сложность всей процедуры заключается в том, что уровень или количество той или иной опасности должен быть таким, чтобы здоровье человека на протяжении его профессиональной деятельности и здоровье его потомства оставалось стабильно нормальными. В основном, действие опасности регламентируется сроком до выхода человека на пенсию, как правило, 50-60 лет. В соответствии с логикой эволюционного развития, уровень техногенной опасности не должен превышать фонового уровня. Однако становление и развитие ноксосферы порождает такие опасности, многие из которых даже отсутствуют в природе, поэтому количественная оценка во многих случаях является компромиссом между необходимостью и возможностью. Специфика производства – особенности технологических процессов, разнообразие применяемого оборудования – всё это обусловливает многообразие принципов обеспечения безопасности, которые имеют важное методологическое значение. Полноценная профилактическая работа по обеспечению безопасности на стадии научно-исследовательских, опытно- конструкторских проектных работ, а также при эксплуатации и реконструкции производственных объектов возможна лишь на основе осознанного учета принципов безопасности. Принципы обеспечения безопасности необходимо рассматривать во взаимной связи, как элементы, дополняющие друг друга. Они по признакам реализации условно подразделяются на четыре класса: ориентирующие, технические, управленческие, организационные. Ориентирующие принципы представляют собой основополагающие идеи, определяющие направление поиска безопасных решений и служащие методологической и информационной базой. Технические принципы направлены на непосредственное предотвращение действия опасностей на основании использования физических законов. Управленческими называют принципы, определяющие отношения между отдельными стадиями и этапами процесса обеспечения безопасности. К организационным принципам относятся такие, с помощью которых реализуются положения научной организации труда. Некоторые принципы относятся к нескольким классам одновременно. Принципы безопасности особое значение приобретают при разработке новых технических направлений в промышленности с использованием новых или малоизученных физических процессов и эффектов.

• Проявление опасностей... Опасностям обычно соответствуют качественная и количественная оценки, действия которых рассматриваются в определённой зоне, называемой опасной. Опасную зону условно можно разделить на две неравные части. Первая часть (меньшая) – зона постоянного действия опасностей и вторая часть (большая) – зона потенциально действующих опасностей. К зонам постоянно действующих опасностей относятся такие зоны, в которых действуют энергоёмкие источники на расстоянии не более двух метров от рабочей зоны. Например, неизолированные токоведущие части электроустановок, вращающиеся не ограждённые части машин и механизмов, места, где в воздухе содержатся вредные вещества выше ПДК (окраска, пескоструйные работы и т. п.). К зонам потенциально действующих опасностей относятся следующие зоны: а) вблизи производства монтажно-сборочных работ; б) вблизи не ограждённых технологических проёмов и отверстий, к которым возможен доступ рабочих – места установки оборудования, вентиляционных камер, лифтов; в) места вблизи перемещения машин и механизмов, места, где грузы перемещаются кранами и ленточными транспортёрами и др. Следует отметить, что такие зоны опасны чаще всего тогда, когда к ним имеется свободный доступ. Опасные зоны в пространстве могут быть локальными и общими. Локальной называется зона, размеры которой соизмеримы с размерами человека. Общими называются зоны, существенно превышающие размеры человека. Условия, при которых создается возможность воздействия на человека опасностей, называются опасными и они определяют опасную ситуацию (опасный момент). Опасная ситуация создаётся, когда происходит совмещение человека и опасной зоны во времени и пространстве. Опасную ситуацию можно описать двумя параметрами: явным – временем совмещения человека и неявным – вероятностью попадания в неё человека. Результатом реализации опасности в рабочей зоне является нарушение здоровья работника, причём степень поражения и поражаемый орган зависят от вида и мощности опасности. Опасность – состояние условий труда, при котором человек подвергается с определенной вероятностью её воздействию, приводящей к нарушению здоровья. Определение, обратное приведенному выше, называется безопасностью. Применительно к процессам и оборудованию, безопасность – это их свойство соответствовать с определенной вероятностью безопасности в заданных условиях. Вероятностная оценка в наибольшей степени соответствует случайной природе проявления опасностей. Поэтому чаще всего количественной оценкой опасности является риск.

 

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключается основной метод определения опасности?

2. Какие принципы обеспечения безопасности называются ориентирующими?

3. Какая зона называется локальной?

 

 

Раздел 7. ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА

ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ И ТЕРРИТОРИЙ ОТ ОПАСНОСТЕЙ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

[1], 565…620; [9], с. 158…227; [10], с. 461…595; [13], с. 12…313;

[16], с. 216…327; [17], с. 316…346

 

Природные опасности

• Положения… Определения… Природные опасности, явления или процес­сы геофизического, геологического, гидрологического, атмосферного, биосферного и другого происхождения такого масштаба, которые вызывают катастрофические последствия. Стихийные бедствия сегодня носят все более синергетический ха­рактер, выражающийся в том, что одно природное явление вызывает целую цепочку других, порой катастрофических процессов. Существенно повышается вероятность того, что в зону риска природ­ных катастроф будут вовлечены территории, насыщенные сложными инженерными сооружениями (АЭС, химические предприятия и др.). Стихийные бедствия могут возникать как одиночно, независимо одно от другого, так и во взаимосвязи. Процесс развития природных опасностей зачастую приобретает непрерывный характер, приводящий к катастрофе. Природная катастрофа – это результат экстремальной геофизической ситуации, при которой из-за неблагоприятной природной обстановки возникают поражающие факторы, способные в случае неблагоприятной социально-экономической ситуации породить стихийное бедствие.

Природная катастрофа является быстропротекающим природным процессом, обусловленным действием гравитации, земного вращения или разницей температур. Они могут происходить: 1) в результате быстрого перемещения вещества (землетрясения, склоновые процессы); 2) в процессе высвобождения внутренней энергии и выделения её на земной поверхности (вулканическая деятельность, землетрясения); 3) при повышении водного уровня рек, озёр и морей (наводнения, морские наводнения и цунами); 4) под действием необычайно сильного ветра (ураганы, тропические циклоны).

• Классификация… Причины… Параметры… Природные катастрофы, испытываемые человеком, могут возникнуть внутри Земли (землетрясения, вулканические извержения), на ее поверхности (нарушения устойчивости склонов в связи с внутренними или внешними причинами), а также могут быть связаны замерзшей водой (снежные и ледниковые лавины) или ее жидкой формой (наводнения, размыв дамб и берегов). Наконец они могут возникнуть в атмосфере (сильные ураганы).

Основными причинами сохранения при­родной опасности являются:

1. Увеличение антропогенного воздействия на окружающую природ­ную среду, провоцирующего или усиливающего негативные по­следствия опасных природных явлений. 2. Нерациональное размещение объектов хозяйственной деятельно­сти и расселение людей в зонах потенциальной природной опас­ности. 3. Недостаточная эффективность, неразвитость или отсутствие сис­тем мониторинга состояния окружающей природной среды. 4. Низкая достоверность прогнозирования природных явлений. 5. Отсутствие или плохое состояние гидротехнических, противоопол­зневых, противоселевых и других защитных сооружений, а также защитных лесонасаждений. 6. Недостаточные объемы и низкие темпы сейсмостойкого строи­тельства, укрепления зданий и сооружений в сейсмоопасных рай­онах. 7. Отсутствие или недостаточность кадастров потенциально опас­ных районов (регулярно затапливаемых, особо сейсмоопасных, селеопасных, оползневых и др.). Параметры (размеры) катастроф определяются рядом факторов, и в первую очередь – народонаселением и уровнем капиталоёмкости территории.

• Землетрясения… Известно, что в недрах Земли непрерывно происходят внутренние процессы, которые влияют на изменения земного ландшафта – лика Земли. Чаще всего эти изменения очень медленные, но идут они непрерывно. Измерениями установлено, что отдельные участки земной поверхности опускаются, другие, наоборот, поднимаются. Даже расстояния между земными континентами не остаются постоянными. Когда внутренние процессы протекают бурно, тогда лик Земли меняется особенно заметно, и эти процессы называют землетрясениями или извержением вулканов. Из природных катастроф землетрясения являются самыми мощными явлениями, превращающими в развалины целые города и даже районы. Подсчитано, что из числа мировых стихийных бедствий землетрясения составляют 15 %.

• Землетрясения… Причины… Процесс… Зональность… По механизму образования землетрясения подразделяются на несколько классов: 1) с вулканическими процессами; 2) с обрушениями полостей геологического и техногенного происхождения; 3) с тектоническими процессами; 4) с атомными взрывами. Чем выше напряжения в породах, тем больше они накапливают потенциальной (сейсмической) энергии, которая переходит в кинетическую энергию при деформациях в очаге землетрясения.

По характеру разрушения и повреждения зданий и сооружений можно подразделить на восемь основных видов, которые в свою очередь составляют две группы. 1. Повреждения сооружений в целом и изменения их положения относительно основания или фундамента в форме: а) смещения, б) просадки, в) наклона, г) опрокидывания; 2. Повреждения отдельных конструкций или их элементов в форме: а) деформации, б) обрушения, в) повреждения, г) крушения. Причинами, вызывающими повреждения первой группы, обычно служат недостаточная или неравномерная несущая способность фундамента; чрезмерные неравномерные нагрузки, превышающие расчётные. Причинами, вызывающими повреждения второй группы, являются силовые статические и динамические воздействия – разрывы, разрушения, трещины, расстройства соединений, механические воздействия – вмятины, прогибы, искривления, истирания и др. Физико-химические воздействия, которые приводят к разрушению – колебания, высокая (низкая) температура, коррозия. Степень и характер поражения объектов зависит от: силы и вида землетрясения; расстояния от объекта до эпицентра; технических характеристик сооружений объекта – его конструкции, прочности, размеров, формы, планировки и характера застройки, а также от ландшафта местности. Вышедшими из строя являются: промышленные здания – при сильных разрушениях; гражданские здания и сооружения – при средних разрушениях; население – при поражениях средней тяжести. Основные действия при ликвидации последствий землетрясений по значимости следующие: а) поиск пострадавших и извлечение их из-под завалов и полуразрушенных, горящих зданий; б) тушение пожаров в зданиях и завалах; в) доставка пострадавшим воды, питания и одежды.

Аварийно-восстановительные работы включают прокладку колонных путей по завалам, расчистку завалов, ликвидацию повреждений на коммунально-энергетических сетях, обрушение стен зданий и других конструкций зданий и сооружений, не подлежащих восстановлению и представляющих опасность для окружающих.

Общую проблему прогноза землетрясений принято расчленять какбы на три части: 1) прогноз места землетрясения; 2) предсказание его максимальной силы; 3) определение времени его возникновения. К предупреждающим признакам, предвестникам землетрясений относятся: наклон и деформация пород в эпицентральной области; нарушение микросейсмической активности; изменение таких физических свойств пород, как их электрическое сопротивление и магнитные свойства, обусловливающие сейсмомагнитный эффект. Американский сейсмолог Рикитаки разделяет все предвестники, признаки надвигающегося землетрясения, на три класса: 1) предвестники, характеризующиеся различным временем проявления в зависимости от магнитуды; 2) и 3) краткосрочные предвестники, для которых отсутствует зависимость времени проявления от магнитуды. Среднее время проявления этих предвестников до толчка, соответственно, 2-4 часа и 4-5 суток. Накануне крупных землетрясений в нескольких случаях отмечались такие предвестники, как аномальные деформации пород, которые обнаруживают по горизонтальным и вертикальным смещениям поверхности Земли. Рост деформации может также проявиться в изменении физико-механических свойств пород, в частности скорости распространения упругих волн и особенно отношения скоростей продольных и поперечных волн. Продольные волны обычно распространяются со скоростью в 1,75 раза большей, чем поперечные. При землетрясениях скорость продольных волн уменьшается, и это соотношение выражается цифрой 1,5.

• Защита… Землетрясение… Землетрясения влекут за собой тяжелые, иногда катастрофические последствия, которые характеризуются: 1. Разрушением и опрокидыванием зданий и сооружений, под обломками которых гибнут люди. Как известно, не землетрясения убивают людей, а разрушающиеся при этом здания, построенные людьми. Совершенствование строительства – первое направление в защите от землетрясений. 2. Возникновением взрывов и массовых пожаров, происходящих в результате замыкания в электрических сетях, производственных аварий и наличия в городах в больших количествах воспламеняющихся жидкостей и газов. Правильная канализация электроэнергии, соответствующее размещение и хранение горючих веществ и материалов – ­второе направление в защите от землетрясений. 3. Разрушением и завалом населённых пунктов в результате образования многочисленных провалов из-за трещин в почве, обвалов и оползней склонов. Определение места размещения населённого пункта с учётом последствий воздействия землетрясения на фундаменты зданий – третье направление в защите. 4. Затоплением населённых пунктов и целых районов в результате образования водопадов, подпруд на озерах и отклонения течения рек. В какой-то степени этого можно избежать также правильным выбором места заложения населённого пункта.5. Отравлением людей удушливыми газами при выделении их из разрушенных ёмкостей и из недр земли. 6. Психологическим воздействием на людей, приводящим к тяжёлым травмам, иногда со смертельным исходом. Поэтому обучение людей поведению и действиям в чрезвычайных условиях землетрясений – четвёртое направление в защите от последствий землетрясений. Следует отметить, что сейсмические районы занимают благоприятные в климатическом отношении участки Земли, поэтому не случайно многие из них плотно заселены. Таким образом, защита людей от землетрясений остаётся и будет оставаться важной задачей, поэтому необходимо правильно планировать и размещать объекты жизнедеятельности людей на таких территориях.

 

• Определения… Любой склон может быть потенциальной причиной катастрофы, которая может повлечь за собой нарушение нормальной жизнедеятельности, разрушения и гибель людей. Склоновые процессы по механизму условно делят на пять типов: обвалы, опрокидывания, оползни скольжения, оползни опрокидывания, грязекаменные потоки и переходный процесс – сель (от sail – «бурный поток»). По существу склоновые явления представляют собой совокупность движения масс породы, в процессе которых происходит разрушение и сдвиг вдоль одной или нескольких характерных плоскостей. Из выделенных типов склоновых процессов только оползни скольжения поддаются в настоящее время количественному анализу по методу многоугольника сил или сил по круглоцилиндрическим плоскостям. Эти методы расчёта не применимы к обвалам, опрокидываниям, оползням выдавливания и потокам. Кинематика и механизм склоновых явлений достаточно изучены для качественного и статистического подходов в оценке этих процессов или для прогнозирования возможного развития. Методы изучения оползней применимы как для природной среды, так и для среды, изменяемой деятельностью человека.

Склоновые явления вызывают прямые и косвенные убытки, повреждая автострады, железные дороги, промышленные предприятия, рудники, жилье и другие сооружения. К прямым относятся убытки, связанные с реальным ущербом, причиненным сооружениям и имуществу. Примерами косвенных убытков могут служить: а) потери в налогооблажении собственности, разрушенной склоновыми явлениями; б) уменьшение реальной стоимости недвижимого имущества в районах, затронутых склоновыми явлениями; в) потери в продуктивности сельскохозяйственной и лесной промышленности; г) потери в промышленном производстве из-за нарушения транспортных и хозяйственных связей. Косвенные убытки трудно поддаются оценке, но они могут быть больше прямых убытков. Исследования показали, что большие разрушительные оползни связаны с деятельностью человека.

· Физика… Механика… Склоновые процессы можно классифицировать по многим схемам, каждая из которых полезна в выделении признаков, необходимых для прогнозирования, контроля, стабилизации оползней и других целей. Особенности процессов, используемые в качестве критериев для определения и классификации, включают тип движения, состав пород, скорость движения, морфологию участка накопления, возраст, причины, степень нарушенности пород и далее, наличие или отсутствие морфологии оползня от геологической структуры, степень развития, географическое положение типичных примеров оползней и степень их активности. Основными критериями предлагаемой классификации приняты, во-первых, тип движения и, во-вторых, тип пород. Типы движения подразделяются на пять основных групп: обвалы, опрокидывания, оползни скольжения, выдавливания и течения (потоки). Шестая группа – сложные склоновые явления (смещения) – охватывает сочетания из двух и более видов этих процессов.

· Факторы… Влияние… Наряду с причинами, способствующими движению, необходимо иметь представление о факторах, увеличивающих и (или) снижающихэффективность действия склоновых процессов. Эти знания необходимы для прогнозирования устойчивости склона и разработки проектов безопасности. Главными факторами формирования оползня являются факторы, увеличивающие сдвиговые напряжения, к которым относят удаление поддерживающего упора. Это удаление осуществляется следующими процессами: 1. Эрозионная деятельность: а) рек и потоков, образующих большинство природных склонов, которые подвержены оползням; б) ледников, которые глубоко врезаются и образуют крутые борта горных долин с крутыми оползнями и обломочными потоками; в) волн прибрежных или приливных течений; г) субаэрального выветривания пород, их увлажнения, высыхания и воздействия морозов. 2. Предшествующие скальные обвалы и оползни проседания и крупные тектонические дислокации. 3. Деятельность человека по: а) созданию выемок, карьеров, котлованов и каналов; б) удалению подпорных стен и шпунтовых заграждений; в) созданию водоемов и водохранилищ и изменению их уровня. Следующим фактором увеличения сдвигового напряжения является нагружение склона естественной нагрузкой, которая создаётся: а) весом града, снега, дождевой и родниковой воды; б) накоплением склоновых отложений на поверхности оползневоопасного участка; в) обрушением вулканических материалов, образующих лавины и обломочные потоки; г) растительностью; д) фильтрационным давлением подземных вод. Наряду с естественной, склон может подвергаться действию искусственной нагрузки, такой как: а) возведение насыпей; б) создание отвалов руды или горной породы; в) устройство хвостохранилища; г) вес зданий, сооружений, поездов; д) вес воды, вытекающей из неисправных водопроводов, каналов, водохранилищ. Развитию оползневого процесса могут способствовать природные динамические напряжения. Сотрясения от взрывов, оборудования, движение транспорта и обрушений пород на соседних участках склона также являются источниками динамических напряжений. В отдельных случаях удаление нижнего подпора верхнего массива тоже является причиной склонового процесса. Это удаление происходит по ряду причин, таких как: а) подмыв берегов реками или волнами; б) субаэральное выветривание, смачивание или высыхание и воздействие мороза; в) подземное выщелачивание, при котором удаляются растворимые карбонаты, соль и гипс, а также суффозия рыхлого материала под наиболее прочными породами; г) горные работы и подобные искусственные факторы; д) потеря прочности и разрушение нижележащих пород; е) выдавливание пластичных нижележащих грунтов.

• Защита… Проектирование... Если на стадии проектирования исходить из правильных предпосылок и предвидеть перспективу развития процесса, склоновый процесс будет исключён или его последствия не разовьются в катастрофу. В этой связи следует исходить из правильно выбранных положений проектирования. При проектировании откосов учитывается ряд положений. Во-первых, из-за разнообразия свойств грунтов и геологических условий каждый проект откоса имеет специфические особенности. Во-вторых, технология оценки устойчивости в одинаковой мере относится как к откосам выемок, так и к откосам насыпей. В-третьих, – выбор корректного метода, расчета является только частью задач, возникающих при проектировании откосов. Проектирование включает вопросы полевых исследований, лабораторных испытаний и строительного контроля (авторский надзор). Стандартный подход в выполнении этих задач недопустим: необходима максимальная гибкость при решении каждого вопроса.

 

• Определения... Гидроцикл... Гидрограф... Если землетрясения и вулканическая деятельность неподвластны человеку, то паводки представляют собой такую катастрофу, за которую во многом человек ответственен сам. Наводнения делятся на два основных типа: речные и морские. Это определяется только тем, водой какого бассейна затопляется суша. При этом не только гибнут люди, но наносится большой вторичный ущерб. Это разрушенные населённые пункты, утонувший скот, эрозия почв (лат. erosio – «разъедание») – смыв и размыв наиболее плодородного слоя, занесение земель грязью, болезни и голод.

• Наводнения... Прогнозирование... В основе прогнозирования (предсказания) наводнений лежит статистический метод. В основу метода положена статистическая обработка материалов наблюдений по водосборному бассейну или более обширной территории. По наблюдениям установлено правило: чем меньше паводок, тем выше частота его повторения. Это правило можно распространить на все природные катастрофы. Исходя из правила, вычисляют паводки однолетние, десятилетние, столетние и т. д. При этом учитывают наиболее неблагоприятные обстоятельства, например, сочетание значительных атмосферных осадков, быстрого таяния снега, а также неблагоприятных растительных, морфологических и геологических факторов. Кроме статистического метода существуют методы эмпирические, устанавливающие зависимость наводнений от каких-то конкретных физических факторов.

• Наводнения... Предупреждение... Защита... Различают превентивные (стратегические) и непосредственные (локальные) методы защиты. Первые осуществляются государством, так как включают планирование застройки населённых пунктов, соблюдение правил землепользования и долговременные мероприятия, такие как облесение склонов. Устройство заградительных дамб – один из старейших методов защиты, который продолжает сохранять своё значение. Не обязательно дамбы возводить в непосредственной близости от реки: хотя они и должны следовать её течению, однако, не каждому речному изгибу. Высота дамб зависит от цели и данных контрольных расчётов. Чаще всего сооружают 3–10-метровые дамбы с уклоном в сторону русла 1:2, а в противоположную сторону – 1:3 или 1:4. Заградительные дамбы сооружаются из подручных материалов, укрепляются кирпичом, камнем, железобетоном. При непосредственной угрозе затопления половодьем, валы складывают из мешков с песком. Для долговременной защиты осуществляют регулирование русла реки. Оно должно вмещать как можно больше воды. Для этого проводят дноуглубительные работы (некогда спрямляли русла, теперь этого делать не рекомендуется). Важной мерой защиты являются каналы, которыми вода отводится в другие места. На крупных реках сооружают водохранилища, плотины и заградительные дамбы. Наряду с техническими средствами защиты, в населённых пунктах проводятся регулярные организационные мероприятия, которые проводят паводковые комиссии. В различных странах паводковыми комиссиями разработаны инструкции на случай наводнений.

• Море... Наводнение... Прилив... Прогноз... Защита... Наряду с речными наводнениями, проживающим по берегам морей следует знать о морских наводнениях. К катастрофическим приливным наводнениям относятся цунами и штормовые приливы. В данном случае слово прилив не совсем точно. Поскольку приливы связаны с движением Луны. Когда наблюдается смена фаз Луны – новолуния и полнолуния – наблюдается высокий прилив, называемый сизигийным (гр. syzygio – «сопряжение», «соединение»). В этом случае, как известно из астрономии, наблюдается наибольшее притяжение между Солнцем и Землёй. Когда силы притяжения минимальны, наблюдается низкий или квадратурный (линии взаимодействия Солнца и Земли составляют угол 90⁰) прилив. Населённые пункты на берегу моря строятся с учётом сизигийных приливов, поэтому в основном безопасны. Если ветер непрерывно дует в сторону суши, то может образоваться нагонная волна, которой считается такое аномальное повышение уровня моря, когда оно достигает не менее 1 м над нормальным для данного периода года. Нагонные волны далеко не безобидны и являются причиной многих человеческих жертв. Воздействие штормовых приливов определяется не только высотой уровня моря, но и морфологией (гр. morphe – «форма») т.е. строением почв побережья. В настоящее время штормовые приливы случаются один раз в 5 или 10 лет. Они связаны с областями низкого давления, которые перемещаются из Северной Атлантики к западным берегам Норвегии.

Прогнозирование морских наводнений базируется на учёте метеорологических факторов, перемещении областей низкого давления, циклонами и любыми нарушениями режима, связанного с сильными ветрами, дующими в сторону суши. Ожидаемое время критических наводнений соизмеримо с нормальным ожиданием состояния уровня моря по таблицам приливов и отливов. Наряду с этим необходимо прогнозировать повышение уровня моря, которое существенно влияет на это явление. Меры защиты от морских наводнений практически те же, что и от речных наводнений – сооружение различных гидротехнических сооружений.

 

Опасности военного времени характеризуются следующими признаками: они планируются, подготавливаются и реализуются человеком, его разумом и поэтому имеют более сложный и изощрённый характер, чем природные и техногенные опасности; в реализации опасностей военного времени меньше стихийного и случайного; оружие приме­няется, как правило, в самый неподходящий момент для жертвы агрессии и в самом уязви­мом для нее месте; развитие средств поражения всегда опережает развитие адекватных средств защиты; в течение какого-то промежутка времени имеется превосходство средств нападе­ния над средствами защиты; для создания средств нападения всегда используются после­дние научные достижения, привлекаются лучшие научные силы, лучшая научно-производ­ственная база; все это ведет к тому, что от некоторых средств нападения практически не­возможно найти средств и методов защиты (в частности, это относится к ракетно-ядер­ному оружию); современные и будущие войны все чаще носят террористический, антигу­манный характер; мирное население воюющих стран превращается в один из объектов во­оруженного воздействия с целью подрыва воли и способности противника оказывать со­противление.

К современным видам оружия можно отнести: лазерное оружие, источники некогерент­ного света, СВЧ-оружие, инфразвуковое оружие, воздействие электромагнитного импульса, биотехнологическое оружие, средства информационной борьбы, метеорологическое оружие, геофизическое оружие, биологическое оружие нового поколения, включая психотропные сред­ства, химическое оружие нового поколения, парапсихологические методы воздействия на человека.

Ядерное оружие – самое мощное оружие массового поражения, основанное на исполь­зовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерной реакции синтеза легких ядер (дейтерия, трития).

По мощности ядерные боеприпасы условно подразделяются на: сверхмалые (мощностью до 1 кт), средние (10 – 100 кт), крупные (100 кт – 1 Мт), сверхкрупные (мощностью свыше 1 Мт).

В зависимости от решаемых задач, ядерный взрыв может быть произведен в разряженных слоях атмосферы или в космосе, в приземных слоях атмосферы, у поверхности Земли или воды, или под землей (водой). В связи с этим различают высотный, воздушный, наземный (надводный) и подземный (подводный) взрыв.

Разновидностью ядерного оружия являются нейтронные боеприпасы с термоядерным зарядом малой мощности, поражающее действие которых в основном определяется воздей­ствием g-лучей. Это оружие повышенной радиации предназначено для поражения живой силы противника при максимальном сохранении материальных ценностей.

Средствами доставки боеприпасов к целям являются ракеты наземного, морского и воз­душного базирования, специально оборудованные самолеты, артиллерия, а также диверси­онно-разведывательные группы.

В результате применения ядерного оружия возникает очаг ядерного поражения – терри­тория, подвергшаяся воздействию поражающих факторов ядерного взрыва.

К поражающим факторам ядерного взрыва относятся: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности, электромагнитный импульс. Ударная волна – это область сжатого воздуха, в виде сферического слоя стремительно распространяющаяся во все стороны от эпицентра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Ее источником является высокое давление в центре взрыва (до 10 ГПа) и высокая температура (до десятков миллионов градусов). Основная характеристика этого фактора – избыточное давление во фронте ударной волны. Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться, про­изводят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимая их до больших давлений и плот­ности. Эти слои воздуха приводят в движение последующие слои. Воздушная ядерная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит примерно 1000 м за 1,4 с, 2000 м – за 4 с, 3000 м – за 7 с, 5000 м – за 12 с. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распро­странения воздушной волны быстро падает и на больших удаленьях ударная волна перехо­дит в обычную акустическую волну. На взрывную волну расходуется до 50 % энергии ядер­ного взрыва. Продолжительность действия ударной волны около 15 с.

Параметрами воздушной ударной волны являются: избыточное давление ∆р_ф – разность между нормальным атмосферным давлением перед фронтом волны и максимальным давле­нием во фронте ударной волны; скоростной напор ∆р_ск – динамическое давление, создавае­мое потоком воздуха, движущимся за фронтом ударной волны; продолжительность действия избыточного давления Т при тротиловом эквиваленте, равном 20 кт и 1 Мт, t - соответ­ственно равно 0,6 и 3 с.

При непосредственном воздействии ударной волны различают следующие степени по­ражения людей: легкая (∆р = 20-40 кПа) – ушибы, вывихи, временное повреждение слуха, общая контузия, средняя (∆р_ф = 40-60 кПа) – повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей, сильные вывихи конечностей, тяжелая (∆р_ф = 6-100 кПа) – контузия всего организма, переломы конечностей, повреждения внутренних органов и крайне тяжелая (∆р > 100 кПа) – смертельный исход.

Средствами защиты от поражающего действия ядерного оружия являются убежища, рас­считанные на сопротивление воздействию ударной волны, укрытия, подземные выработки, естественные укрытия и рельеф местности (возвышенности, лощины, овраги, ямы, ворон­ки).

Световое излучение – это электромагнитное излучение, совокупность видимого света и близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Световое излучение представляет собой огненный шар с температурой 8-10 тыс. градусов. Размеры светящей­ся области и ее температура быстро изменяются во времени. При воздушном взрыве ядерно­го боеприпаса 20 кт световое излучение продолжается 3 с, 10 Мт – 23 с. На световое излуче­ние расходуется до 30-35 % энергии ядерного взрыва.

Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из рас­каленных газообразных продуктов взрыва и воздуха, нагретых до температуры в несколько тысяч градусов, в связи с чем световое излучение вызывает массовые пожары.

Поражение глаз человека может быть в виде временного ослепления под влиянием яркой световой вспышки. В солнечный день ослепление длится

2-5 мин. а ночью, когда зрачок сильно расширен и через него проходит больше света, до 30 мин. Более тяжелым и необра­тимым поражением является ожог глазного дна, возникающий в том случае, когда человек фиксирует свой взгляд на вспышке взрыва. Такое поражение возникает в результате фокуси­руемого на сетчатке падающего потока световой энергии в количестве, достаточном для ожога ткани.

 

 

Ожоги I степени (S = 100 - 200 кДж/м²) выражаются в болезненности, покраснении и при­пухлость кожи. Они не представляют серьезной опасности и быстро вылечиваются без ка­ких-либо последствий.

При ожогах II степени (S = 200 - 400 кДж/м²) образуются пузыри, заполненные прозрачной белковой жидкостью. При поражении значительных участков кожи человек может поте­рять на некоторое время трудоспособность и нуждается в специальном лечении.

Пострадавшие с ожогами I и II степени, достигающими даже 50 – 60 % поверхности кожи, обычно выздоравливают.

Ожоги III степени (S= 400 - 600 кДж/м²) характеризуются омертвением глубоких слоев кожи с частичным поражением ростового слоя.

Ожоги IV степени (S > 600 кДж/м²) вызывают омертвление более глубоких слоев - под­кожной клетчатки, мышц, сухожилий, костей.

Поражение ожогами III и IV степени значительной части кожного покрова может приве­сти к смертельному исходу.

Защита от светового излучения более проста, чем от других поражающих факторов. Све­товое излучение распространяется прямолинейно. Любая непрозрачная преграда, в качестве которой могут служить предметы, создающие тень, может служить защитой от него. Полную защиту обеспечивают убежища и укрытия.

Большую опасность для людей и животных представляют пожары, возникающие в ре­зультате воздействия светового излучения и ударной волны. Так, в Хиросиме и Нагасаки примерно 50 % всех смертельных случаев было вызвано ожогами, из которых 20 - 30 % вызваны непоср