Курс лекций: Основные составляющие безопасности жизнедеятельности

Ослабление потока нейтронов происходит за счет поглощения их ядрами атомов. Поток нейтронов сильнее ослабляется легкими элементами (водород из состава воды, полиэтилены и др.).

Толщину материала, которая уменьшает биологическое воздействие гамма-излучения или потока нейтронов в два раза, называют слоем половинного ослабления (приводится в справочниках).

Защитные свойства зданий, сооружений и убежищ характеризуются коэффициентом ослабления -- величиной, показывающей, во сколько раз доза облучения внутри здания, убежища меньше, чем на открытой местности.

Зная толщину материала и слой половинного ослабления, можно определить коэффициент ослабления по формуле:

Косл = 2h/d,

где h -- толщина материала; d -- слой половинного ослабления.

Если защитная преграда состоит из нескольких слоев, то их необходимо просуммировать:

Косл = Косл 1 + Косл 2 + ... + Косл n.

Табл. 15.5. Коэффициенты ослабления изучения различными защитными преградами

Радиоактивное заражение местности. Его источником являются продукты деления ядерного горючего, радиоактивные изотопы, образующиеся в грунте и других материалах при воздействии нейтронов (наведенная активность), а также неразделившаяся часть ядерного заряда.

Основное место в образовании радиоактивного заражения принадлежит осколкам деления ядерного горючего. В процессе деления ядер боеприпаса образуется около 200 изотопов 35-ти химических элементов, расположенных в средней части Периодической системы Д.И. Менделеева. Почти все изотопы нестабильны и претерпевают бета-распад, который сопровождается гамма-излучением.

Первичные ядра осколков деления в последующем испытывают в среднем три-четыре распада и в итоге превращаются в стабильные элементы.

Радиоактивные вещества, образовавшиеся вследствие захвата нейтронов, также распадаются с испусканием бета-частиц и гамма-излучения.

Не вступившие в реакцию деления ядра урана или плутония испытывают естественный альфа-распад.

Таким образом, радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучений: альфа, бета, гамма. Время их воздействия на окружающую среду будет весьма продолжительным.

Поскольку при наземном взрыве в огненный шар вовлекается значительное количество грунта и других веществ, то при охлаждении эти частицы выпадают в виде радиоактивных осадков. По мере перемещения облака происходит выпадение радиоактивных осадков, и таким образом на земле остается радиоактивный след. Плотность заражения как в районе взрыва, так и по следу заражения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва.

В зависимости от конкретных условий форма следа может быть самой разнообразной, и его конфигурация может быть реально определена только после окончания выпадения радиоактивных частиц на землю.

Местность считается зараженной при уровнях радиации 0,5 Р/ч (3,6 * 10-8 А/кг) и более.

В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко в первые часы после взрыва. Уровень радиации на 1 ч после взрыва является основной характеристикой при оценке радиоактивного заражения местности.

Уровень радиации на любое время (f) после взрыва (Р,) можно определить по формуле:

Pt = P1 * t-1,2,

где P1 -- уровень радиации на 1 ч после взрыва.

Поскольку 7-1,2 = 10, то за промежуток времени, кратный 7, мощность дозы снижается приблизительно в 10 раз (на порядок).

Так, если через 1 ч после взрыва мощность дозы составляет 100 Р/ч, то через 7 ч она уменьшится до 10 Р/ч. Доза полного распада D = 5Р1.

Полученную дозу за время пребывания на зараженной местности можно определить:

D = (Pcр / Косл) - t,

где Рcp = 1/2 . (Р1 + Р2) -- уровень радиации начала и конца пребывания на зараженной местности (табл. 15.6).

А -- зона умеренного заражения -- занимает 75--80% площади радиоактивного следа и является наибольшей по протяженности.

Б -- зона сильного заражения -- занимает около 10% площади следа.

В и Г-- зоны опасного и чрезвычайно опасного заражения -- занимают около 10--15% всей площади следа.

Табл. 15.6. Характеристика зон заражения

Радиационное поражение людей и животных на следе радиоактивного облака могут вызываться как внешним, так и внутренним облучением. При ограниченном времени пребывания на зараженной местности и использовании средств индивидуальной защиты основную роль в поражающем действии (96--98%) играет внешнее облучение, обусловленное гамма-излучением.

Вследствие малой длины свободного пробега в воздухе (18-- 20 см) альфа- и бета-излучение можно не учитывать, однако при попадании на кожу, а тем более вовнутрь человека возникает так называемый бета-ожог.

Последствием облучения может быть лучевая болезнь. Лучевая болезнь первой степени возникает при однократной дозе облучения 100--200 Р (0.026--0,052 Кл/кг). Скрытый период болезни может длиться две-три недели, после чего появляется недомогание, слабость, головокружение, тошнота. В крови уменьшается количество лейкоцитов. Через несколько дней эти явления проходят. В большинстве случаев специального лечения не требуется.

Лучевая болезнь второй степени возникает при дозе облучения 200--400 Р (0,052--0,104 Кл/кг). Скрытый период продолжается около недели. Затем наблюдается общая слабость, головные боли, повышение температуры, расстройство функций нервной системы, рвота. Количество лейкоцитов снижается наполовину. При активном лечении выздоровление наступает через полтора-два месяца. Возможны смертельные исходы -- до 20% пораженных.

Лучевая болезнь третьей степени наступает при дозах облучения 400__600 Р (0,104--0,156 Кл/кг). Скрытый период длится несколько часов. Отмечается общее тяжелое состояние, сильные головные боли, озноб, повышение температуры до 40°С, потеря сознания (иногда -- резкое возбуждение). Болезнь требует длительного лечения (шесть--восемь месяцев). Без лечения до 70% пораженных погибают.

Лучевая болезнь четвертой степени возникает при однократной дозе облучения свыше 600 Р (0,156 Кл/кг). Болезнь сопровождается затемнением сознания, лихорадкой, резким нарушением водно-солевого обмена и заканчивается смертельным исходом через 5--10 суток.

Лучевая болезнь у животных возникает при более высоких дозах облучения: 150--200 Р -- легкая степень; 200--400 Р -- средняя степень; 400--600 Р -- тяжелая степень.

Внутреннее облучение людей и животных обусловливается радиоактивным распадом изотопов, попавших в организм с воздухом, водой или пищей.

Значительная часть изотопов (90%) выводится из организма в течение нескольких дней, а остальные всасываются в кровь и разносятся по органам и тканям.

Некоторые изотопы распределяются в организме почти равномерно (цезий), а другие концентрируются в определенных тканях. Так в костных тканях отлагаются источники альфа-излучения (радий, уран. плутоний), бета-излучения (стронций, иттрий) и гамма-излучения (цирконий). Эти элементы очень медленно выводятся из организма.

Изотопы йода преимущественно откладываются в щитовидной железе; а изотопы лантана, цезия и прометия -- в печени и почках и т.п.

Защитой от радиоактивных излучений на зараженной местности являются все средства, предотвращающие попадание радиоактивных изотопов внутрь организма, в том числе с продуктами питания, водой, воздухом.

Электромагнитный импульс. При ядерном взрыве образуется сильное электромагнитное излучение в широком диапазоне волн с максимумом плотности в области 15--30 кГц. Ввиду кратковременности действия (десятки микросекунд) это излучение называют электромагнитным импульсом (ЭМИ).

Причиной возникновения ЭМИ является асимметричное электромагнитное поле, возникающее в результате взаимодействия гамма-квантов с окружающей средой.

Основными параметрами ЭМИ, как поражающего фактора, являются напряженности электрического и магнитного полей. При воздушном и наземном взрывах плотная атмосфера ограничивает область распространения гамма-квантов, и размеры источника ЭМИ примерно совпадают с районом действия проникающей радиации. В космосе ЭМИ может приобретать качество одного из основных поражающих факторов.

На человека ЭМИ не оказывает непосредственного влияния. Действие ЭМИ проявляется прежде всего на проводящих электрический ток телах: воздушных и подземных линиях связи и электроснабжения, системах сигнализации и управления, металлических опорах, трубопроводах и т.п. В момент взрыва в них возникает импульс тока и наводится высокий электрический потенциал относительно земли.

В результате этого может произойти пробой изоляции кабелей, повреждение входных устройств радио- и электроаппаратуры, сгорание разрядников и плавких вставок, повреждение трансформаторов, выход из строя полупроводниковых приборов.

Сильные электромагнитные поля могут вывести из строя аппаратуру на пунктах управления, узлах связи и создать опасность пораження обслуживающего персонала.

Защита от ЭМИ достигается экранированием отдельных блоков и узлов радио- и электроаппаратуры.

Химическим оружием называют отравляющие вещества и средства их применения, к которым относятся авиационные бомбы, кассеты, боевые части ракет, артиллерийские снаряды, химические мины, выливные авиационные приборы, генераторы аэрозолей и т.п.

Основу химического оружия составляют отравляющие вещества (OВ) -- токсичные химические соединения, поражающие людей и животных, заражающие воздух, местность, водоемы, продовольствие и различные предметы на местности. Некоторые OВ предназначены для поражения растений.

В химических боеприпасах и приборах OВ находятся в жидком или твердом состоянии. В момент применения химического оружия OВ переходят в боевое состояние: пар, аэрозоль (либо капли) и поражают людей через органы дыхания или при попадании на тело человека (через кожу).

Характеристикой заражения воздуха парами и тонкодисперсными аэрозолями является:

с = т/v,

где с -- концентрация паров и тонкодисперсных аэрозолей, г/м3; т -- количество 0В, г; v -- единица объема зараженного воздуха, м3. Количественная характеристика степени заражения различных поверхностей определяется:

d = m/s,

где d -- плотность заражения парами и тонкодисперсными аэрозолями, г/м; т -- количество OВ, г; s -- единица площади зараженной поверхности, м2.

OВ классифицируется по физиологическому воздействию на человека, тактическому назначению, быстроте наступления и длительности поражающего действия, токсикологическим свойствам и т.д.

По физиологическому воздействию на организм 0В делятся на следующие группы:

1) OВ нервно-паралитического действия -- зарин, зоман, Vx (В-икс). Они вызывают расстройства функций нервной системы, мышечные судороги, .паралич и смерть.

2) OВ кожно-нарывного действия -- иприт. Поражает кожу, глаза, органы дыхания и пищеварения (при попадании вовнутрь).

3) OВ общеядовитого действия -- синильная кислота н хлорпиан. При отравлении появляется тяжелая одышка, чувство страха, судороги, паралич.

4) 0В удушающего действия -- фосген. Поражает легкие, вызывает их отек, удушье.

5) 0В психо-химического действия -- BZ (Б-Зет). Поражает через органы дыхания. Нарушает координацию движений, вызывает галлюцинации и психические расстройства.

6) 0В раздражающего действия -- хлорацетофенон, адамсит, CS (Си-Эс) и CR (Си-Эр). Вызывают раздражение органов дыхания и зрения.

Первые четыре группы 0В оказывают на человека смертельное воздействие, а две последние -- приводят к временной нетрудоспособности.

По быстроте наступления поражающего действия различают быстродействующие 0В (зарин, зоман, синильная кислота, Си-Эс, Си-Эр) и медленнодействующие (В-икс, иприт, фосген, Б-Зет).

По длительности воздействия 0В делятся на стойкие, сохраняющие поражающее действие несколько часов или суток, и нестойкие -- всего несколько десятков минут. При этом значительную роль играет и токсическая доза (токсодоза) опасного вещества.

При применении химического боеприпаса образуется первичное облако 0В. Под действием движущихся масс воздуха 0В распространяется в некотором пространстве, образуя зону химического заражения.