Очаг радиационного поражения

В результате аварии на АЭС или взрыва ядерного боеприпаса возникают зоны радиоактивного заражения, а очагом поражения обычно является участок, расположенный вблизи эпицентра взрыва или аварии.

По мере продвижения по ветру радиоактивного облака из него выпадают на землю и водную поверхность радиоактивные частицы в результате чего образуется участок радиоактивного заражения, который имеет сигарообразную или более сложную конфигурацию.

Уровень радиациина участке радиоактивного заражения зависит от количества выпавших радиоактивных частиц на единицу площади поверхности, активности частиц, их дисперсного состава и времени прошедшей после аварии или взрыва.

Территория участка радиоактивного заражения делится на 5 зон с различным уровнем радиации:

Обозначение зоны	Название зоны	Уровень радиации, р/ч	Полная доза радиации, р
Г черный контур	Чрезвычайно опасного загрязнения	более 800
В коричневый контур	Опасного загрязнения	800 - 240
Б синий контур	Сильного загрязнения	240 - 80
А зеленый контур	Умеренного загрязнения	80 - 8

В очаге ядерного поражения образуется три зоны пожаров: зона пожаров в шпалах (совпадает с зоной полных разрушений), зона сплошных пожаров и зо­на отдельных пожаров.

Зона отдельных пожаров характеризуется световыми импульсами: на внешней границе 100 - 200 кДж/м²; на внутренней – 400 - 600 кДж/м².

Радиус зоны отдельных пожаров определяется по формуле

- при воздушном взрыве

 

(6.1)

 

- при наземном взрыве

, (6.2)

где q – мощность боеприпаса, кт.

Зона сплошных пожаров охватывает часть зоны сильных разрушений, всю юну средних разрушений и часть зоны слабых разрушений. На внешней грани­це световой импульс равен 400 - 600 кДж/м².

Радиус зоны сплошных пожаров определяется из выражения

- при воздушном взрыве

(6.3)

- при наземном взрыве

 

(6.4)

 

где q – мощность боеприпаса, кт.

Зона пожаров в завалах охватывает всю зону полных и часть зоны силь­ных разрушений. Величина светового импульса на внешней границе составляет 700-1700 кДж/м².

Радиус зоны пожаров в завалах для наземного и воздушного взрыва рас­считывается по формуле

 

(6.5)

 

где q – мощность боеприпаса, кт.

В этой зоне отмечается продолжительное горение с выделением продуктов неполного сгорания, токсичных веществ.

На возникновение и распространение пожаров влияет огнестойкость зда­ний и сооружений; пожарная опасность производства; плотность застройки; метеоусловия.

Возникновение пожаров на объекте зависит от того, какие строительные материалы использованы при возведении зданий: несгораемые, трудносгорае­мые или сгораемые. Пожарная опасность производства определяется техноло­гическим процессом, используемыми в производстве материалами и готовой продукцией.

По пожарной опасности все объекты делятся на б категорий: А, Б, В, Г, Д, Е.

Категории А и Б – взрывопожароопасные; В, Г, Д – пожароопасные, Е -взрывоопасные.

В качестве показателя устойчивости объекта к воздействию светового из­лучения принимается минимальное значение светового импульса U_св.lim, при котором может произойти воспламенение, а оценка уязвимости объекта при воздействии светового излучения начинается с определения максимального светового импульса U_св.max и избыточного давления ударной волны ΔР_{ф max} ожидаемых на объекте.

Объект считается устойчивым к световому излучению при условии

U_св.lim> U_св.max (6.6)

 

Пример 6.1. Определить последствия воздействия светового излучения для цеха ма­шиностроительного завода.

Исходные данные: завод располагается на расстоянии 6 км от геометрического центра города (R_г = 6 км), по которому вероятен ядерный удар; ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 0,5Мт, вероятное максимальное отклонение центра (эпицентра) ядерного взры­ва отточки прицеливания r_отк. = 0,8 км (взвыв наземный). Здание цеха одноэтажное, кир­пичное без каркаса, предел огнестойкости несущих стен – 2,5 ч. Чердачное перекрытие из железобетонных плит с пределом огнестойкости 1 ч, кровля мягкая (толь на деревянной об­решетке); двери и оконные рамы деревянные, окрашены в темный цвет; в цехе ведется об­точка и фрезерование деталей машин; плотность застройки 30%.

Решение: Определим максимальный световой импульс и избыточное давление удар­ной волны на территории объекта, для чего найдем вероятное минимальное расстояние до возможного центра взрыва по формуле

 

R_x = R_r – r_отк. = 6 –0,8 = 5,2 км

 

По таблице находим максимальный световой импульс U_св.max = 1200 кДж/м², и – максимальное избыточное давление на расстоянии 5,2 км для боеприпаса мощно­стью q = 0,5 Мт при воздушном взрыве ΔР_{ф max} ≈ 25 кПа.

Определим степень огнестойкости здания цеха, для чего выберем данные о материа­лах, из которых выполнены основные конструкции (сгораемые, несгораемые, трудносгорае­мые). С учетом предела огнестойкости несущих стен (по условию примера 2,5 часа) по таблице находим – II степень огнестойкости.

Определим категорию пожарной опасности механического цеха. По таблице видим, что цех относится к категории Д, т.к. в механическом цехе производство связано с обработкой металлов в холодном состоянии, горячие материалы не применяются.

Выявим в конструкциях здания цеха элементы, выполненные из сгораемых материа­лов – это двери и оконные переплеты, выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет, а также кровля толевая по деревянной обрешетке (древесина неокрашенная).

По таблице найдем световые импульсы, вызывающие возгорание указанных элемен­тов: доски, окрашенные в темный цвет – U_св. = 300 кДж/м²; толь – U_св. = 620 кДж/м²; дос­ки неокрашенные – U_св. = 600 кДж/мг.

Определим предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному свето­вому импульсу, вызывающему загорание в здании, – U_св.lim = 300 кДж/м'.

Сравним предел устойчивости со световым импульсом ядерного взрыва:

U_св.lim<U_св.max(300<1200), значит механический цех не устойчив к световому излу­чению.

Установим степень разрушения здания цеха от ударной волны при ожидаемом макси­мальном избыточном давлении по таблице: при ожидаемом избыточном давлении ядерного взрыва ΔР_ф = 25 кПа здание цеха (одноэтажное, кирпичное, бескаркас­ное) получит средние разрушения.

Определим зону пожаров, в которой окажется цех. Найдем радиусы внешних границ зон отдельных, сплошных пожаров и пожаров в завалах для наземного взрыва по формулам (6.2), (6.4), (6.5).

 

Радиус зоны отдельных пожаров: = = 14 км

Радиус зоны сплошных пожаров: = 8 км

Радиус зоны пожаров в завалах: = 3,2 км

Т.к. завод находится на расстоянии 5,2 км от предполагаемого центра взрыва, он окажется в зоне сплошных пожаров.

Граница зоны пожаров в завалах примерно совпадает с границей зоны полных разрушений.

Выводы: На объекте при взрыве заданной мощности ожидается максимальный световой импульс U_св.max = 1200 кДж/м² и избыточное давление ΔР_{ф max} = 25 кПа, цех окажется зоне сплошного пожара.

Механический цех не устойчив к световому излучению. Предел устойчивости цеха – 300 кДж/м².

 

Очаг химического поражения

Зоной химического зараженияназывают территорию, которая подверглась воздействию сильнодействующих ядовитых или отравляющих веществ, и над ней распространилось облако воздуха, зараженного в концентрациях, опасных для населения, сельхозживотных и растений.

Очагами пораженияявляются участки зоны химического заражения, на которых в результате заражения произошли массовые поражения людей, сельхозживотных и растений.

Размер зоны химического поражения зависит от вида и количества ядовитых и отравляющих веществ, метеоусловий, топографических условий местности и других факторов.

После стабилизации обстановки в зоне химического заражения выделяют три участка: смертельных токсодоз, поражающих токсодоз и пороговых токсодоз; 50 % людей, длительное время находившихся на названных участках, соответственно: погибают, теряют работоспособность или ощущают первые признаки отравления.

Химическим оружиемназывают боеприпасы, поражающе» действие кото­рых основано на использовании токсических свойств отравляющих веществ (ОВ). Поражающее действие ОВ приведено на рис. 6.1.

 

 

Рис. 6.1. Поражающее действие отравляющих веществ

По тактическому назначению и характеру поражающего действия отрав­ляющие вещества делятся на группы: смертельные (предназначены для смер­тельного поражения или вывода людей на длительный срок); временно выво­дящие из строя (вызывают психические расстройства); раздражающие (раз­дражают верхние дыхательные пути) и учебные (рис. 6.2).

Наиболее опасны отравляющие вещества комбинированного действия Си-Эс (CS) и Си-р (CR).

 

 

Рис. 6.2. Классификация отравляющих веществ

 

По продолжительности сохранения поражающей способности отравляю­щие вещества делятся на стойкие – от нескольких часов до недель (зоман, Ви-газы, иприты) и нестойкие – несколько десятков минут (фосген, синильная ки­слота, хлорциан).

К химическому оружию относят химические вещества для уничтожения растений (гербициды, дефолианты), а также психотропные вещества, вызы­вающие галлюцинации и подавляющие самосознание.

Отравляющие вещества психологического действия ЛСД (LSD) и Би-Зет (BZ) вызывают временные психозы.

Почти все отравляющие вещества без запаха. Запахом обладают лишь не­которые из них (табл. 6.1).

 

Таблица 6.1 – Свойства отравляющих веществ

 

Название	Запах	Смертельная концентрация	Агрегатное состояние	Тактическое назначение
Ви-икс, VX	нет	0,2 мг/л	жидкость	нервно-паралитическое
Зарин, GB	нет	0,2 мг/л	бесцветная жидкость	нервно-паралитическое
Зоман, GD	нет	0,02 мг/л (1 мин)	бесцветная жидкость	нервно-паралитическое
Табун	нет	0,4 мг/л	бесцветная жидкость	нервно-паралитическое
Люизит	запах герани	0,25 мг/л	бесцветная жидкость	кожно-нарывное
Иприт, AD	запах чеснока, горчицы	0,3 мг/л (15 мин)	бесцветная жидкость	кожно-нарывное
Синильная кислота, АС	запах миндаля	0,8-1 мг/л	бесцветная жидкость	общеядовитое
	Хлорпикрин	резкий запах	0,05мг/л 2 мин)	бесцветная жидкость	удушающее
	Фосген, CG	прелое сено, гнилые яблоки	0,1-0,3 мг/л (15сек)	газ	удушающее
	Хлорацетофе­нон, CN	черемуха	0,002 мг/л (12 сек)	Кристаллы бе­лого цвета	раздражающее
	Адамсит, DM	нет	0,01 мг/л	Кристаллы желтого цвета	раздражающее
	Си-эс, CS	нет	в 10 раз сильнее хлор циана	Кристаллы бе­лого цвета	комбинированное
	Би-зет, BZ	нет	0,1 мг/л (ЗОсек)	Кристаллы бе­лого цвета	психогенное