Аварии на взрывоопасных объектах. Ядерные взрывы, страница 3

Итак, основными параметрами ВУВ, характеризующими ее разрушающее и поражающее действие, являются: избыточное давление на фронте волны ,Па; давление скоростного напора , Па; длительность фазы сжатия , с (она определяет время действия избыточного давления); скорость фронта волны V_ф; температура фронта волны Т_ф и др. Скоростной напор определяет метательное действие волны, а - барическое действие волны.

Заметим, что данные параметры волны будут зависеть от массы заряда (С), высоты взрыва (Н), расстояния от центра взрыва (R) и условий взрыва.

ВУВ может отражаться от крупных преград, обтекать различные преграды и затекать в укрытия.

3.3.2. Световое излучение взрыва

Под световым излучением понимается электромагнитное излучение оптического диапазона в видимой и невидимой (ультрафиолетовой и инфракрасной) областях спектра. Энергия светового (теплового) излучения поглощается поверхностями тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева будет зависеть от многих факторов (интенсивности излучения, его времени действия, состояния погоды, рельефа местности, физико-химических свойств предметов и др.) и может быть такой, что поверхность объекта может обуглиться, оплавиться или воспламениться. Источником излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов и воздуха (температура в центре взрыва достигает миллионов градусов). Длительность светового излучения зависит от мощности взрыва и может достигать значение от долей секунды и до десятков секунд (для ЯВ) и десятых и сотых долей секунды при взрывах обычных ВВ.

Основными параметрами светового (теплового) излучения являются: тепловой поток (энергетическая освещённость) q,Вт/м²; длительность огненного шара, t_ош, с; тепловая доза (тепловой импульс, энергетическая экспозиция), Q, Дж/м².

Заметим, что при наземных взрывах световой поток значительно ослабляется за счет его экранирования (затенения) местными объектами и пылью. Реальное его значение будет меньше расчетного на 25 – 50 %, т.е. близко к значению потока от воздушного взрыва (при одинаковых массах зарядов), хотя мощность наземного взрыва превосходит примерно в два раза мощность воздушного взрыва.

3.3.3. Проникающая радиация

Проникающая радиация действует только при ЯВ. Она представляет собой поток гамма–квантов (- излучения) и нейтронов (n⁰). Нейтроны и g - изл. различны по своим физическим свойствам (см. раздел радиацию), а общим для них является то, что они распространяются в воздухе во все стороны на расстояние до 2-3 км. Проходя через биологическую ткань (любую среду), -излучение и n⁰ ионизируют атомы и молекулы живых клеток (среды), что ведёт в итоге к лучевой болезни (выходу из строя технических устройств). Длительность излучения - считанные секунды и определяется мощностью взрыва и временем подъема облака взрыва на высоту, при которой -изл. поглощается толщей воздуха и практически не достигает земли.

Гамма-кванты могут быть: мгновенными, испускаемые в ходе протекания ЯВ; осколочными (образуются при радиоактивном распаде осколков деления); захватными (возникают при ядерных реакциях захвата n⁰ атомами воздуха и грунта на значительных расстояниях от центра взрыва).

Нейтроны - могут быть мгновенными (испускаются в ходе протекания ядерных реакций взрыва) и запаздывающими (образуются в процессе распада осколков деления в течение первых 2-3 с после взрыва).

Поражающее действие проникающей радиацией оценивается дозой излучения, т.е. количеством энергии излучений, поглощённой единицей массы облучаемой среды. Измеряется в  Гр (грей) в СИ. 1 Гр = 1 Дж/кг; 1 Гр = 100 рад.

3.3.4. Радиоактивное загрязнение местности (РЗМ)

РЗМ возникает при ЯВ и в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака взрыва. Поражающее действие РЗМ как фактора определяется тем, что высокие уровни радиации наблюдаются не только в районе взрыва, но и на расстоянии десятков  и сотен километров от взрыва. Кроме этого, РЗМ, как поражающий фактор, действует и может быть опасным на протяжении нескольких суток и недель. Наиболее сильное РЗМ происходит при наземных ЯВ, когда площади загрязнения с опасными уровнями радиации во много раз превышают размеры зон поражения ударной волной, светового излучения и проникающей радиации.

Источником РЗМ при ЯВ являются: продукты деления (осколки деления) ядерного заряда (U₂₃₅, U₂₃₈, Pu₂₃₉); радиоактивные изотопы (радионуклиды), которые образуются в грунте и других материалах под воздействием нейтронов - наведенная активность; не разделившаяся часть ядерного заряда. Продукты деления ядерного заряда, выпадающие из облака взрыва, представляют собой смесь около 80 изотопов 35 химических элементов. Всего же на разных этапах радиоактивного распада возникает до 300 различных радионуклидов.

На местности, подвергнувшейся загрязнению при ЯВ, выделяют два участка: район взрыва (его радиус не превышает 2 км) и след облака (выпадение радиоактивных осадков, перемещающихся по направлению ветра).

По степени опасности загрязненную местность по следу облака взрыва принято делить на четыре зоны. Границы зон РЗМ с разной степенью опасности можно характеризовать как мощностью дозы излучения (уровнем радиации) на определённое время после взрыва, так и дозой до полного распада радионуклидов.

Зона А - умеренного загрязнения. Дозы излучения до полного распада РВ на внешней границе зоны D_¥=40 рад, на внутренней границе D_¥=400 рад. Её площадь составляет 70-80 % от площади всего следа.

Зона Б - сильного загрязнения. Дозы излучения на её границах: внешней D_¥= 400 рад; внутренней D_¥= 1200 рад. На долю этой зоны приходится примерно 10 % площади следа.