Fattori dannosi. I principali fattori dannosi delle armi nucleari e le conseguenze delle esplosioni nucleari

A seconda dei compiti svolti dalle armi nucleari, del tipo e della posizione degli oggetti su cui sono previste le esplosioni nucleari, nonché della natura delle imminenti ostilità, le esplosioni nucleari possono essere effettuate nell'aria, vicino alla superficie del pianeta. terra (acqua) e sotterraneo (acqua). In base a ciò, si distinguono i seguenti tipi esplosioni nucleari: aria, alta quota (negli strati rarefatti dell'atmosfera), terra (sopra l'acqua), sotterraneo (sott'acqua).

Un'esplosione nucleare può distruggere o disabilitare istantaneamente persone non protette, attrezzature, strutture e vari beni materiali in piedi apertamente. I principali fattori dannosi di un’esplosione nucleare (NFE) sono:

· onda d'urto;

· radiazione luminosa;

· radiazioni penetranti;

· contaminazione radioattiva dell'area;

· impulso elettromagnetico (EMP).

Durante un'esplosione nucleare nell'atmosfera, la distribuzione dell'energia rilasciata tra i PFYV è approssimativamente la seguente: circa il 50% per l'onda d'urto, il 35% per la radiazione luminosa, il 10% per la contaminazione radioattiva e il 5% per la radiazione penetrante e l'EMR.

Onda d'urto. L'onda d'urto nella maggior parte dei casi è il principale fattore dannoso di un'esplosione nucleare. Per sua natura, è simile all'onda d'urto di un'esplosione del tutto normale, ma dura più a lungo e ha una portata molto maggiore forza distruttiva. L'onda d'urto di un'esplosione nucleare può ferire persone, distruggere strutture e danneggiare attrezzature militari a notevole distanza dal centro dell'esplosione.

Un'onda d'urto è una regione di forte compressione dell'aria che si propaga con ad alta velocità in tutte le direzioni dal centro dell'esplosione. La velocità della sua diffusione dipende dalla pressione dell'aria nella parte anteriore onda d'urto; vicino al centro dell'esplosione è molte volte superiore alla velocità del suono, ma con l'aumentare della distanza dal luogo dell'esplosione diminuisce drasticamente. Nei primi 2 s l’onda d’urto percorre circa 1000 m, in 5 s – 2000 m, in 8 s – circa 3000 m.

Gli effetti dannosi di un'onda d'urto sulle persone e l'effetto distruttivo su attrezzature militari, strutture ingegneristiche e materiali sono determinati principalmente dall'eccesso di pressione e dalla velocità del movimento dell'aria nella sua parte anteriore. Le persone non protette possono inoltre essere colpite da schegge di vetro e frammenti di edifici distrutti che volano a grande velocità, alberi che cadono, nonché parti sparse di attrezzature militari, zolle di terra, pietre e altri oggetti messi in movimento dall'alta quota. pressione-velocità dell’onda d’urto. I maggiori danni indiretti si osserveranno nelle aree popolate e nelle foreste; in questi casi, le perdite di popolazione potrebbero essere maggiori rispetto all’effetto diretto dell’onda d’urto. I danni causati da un’onda d’urto si dividono in leggeri, medi, gravi ed estremamente gravi.

Lesioni lievi si verificano con una pressione eccessiva di 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf/cm2) e sono caratterizzate da danni temporanei agli organi uditivi, lieve contusione generale, contusioni e lussazioni degli arti. Lesioni medie si verificano con una pressione eccessiva di 40-60 kPa (0,4-0,6 kgf/cm2). Ciò può provocare la lussazione degli arti, la contusione del cervello, danni agli organi uditivi e sanguinamento dal naso e dalle orecchie. Sono possibili lesioni gravi con una pressione eccessiva delle onde d'urto di 60-100 kPa (0,6-1,0 kgf/cm2) e sono caratterizzate da gravi contusioni di tutto il corpo; In questo caso possono verificarsi danni al cervello e agli organi addominali, gravi emorragie dal naso e dalle orecchie, gravi fratture e lussazioni degli arti. Lesioni estremamente gravi possono portare alla morte se la pressione eccessiva supera i 100 kPa (1,0 kgf/cm2).

L'entità del danno derivante da un'onda d'urto dipende, prima di tutto, dalla potenza e dal tipo di esplosione nucleare. In un'esplosione aerea con una potenza di 20 kt sono possibili lesioni leggere alle persone a distanze fino a 2,5 km, medie - fino a 2 km, gravi - fino a 1,5 km, estremamente gravi - fino a 1,0 km dall'epicentro dell'esplosione. l'esplosione. Con calibro crescente arma nucleare il raggio del danno causato dall'onda d'urto aumenta in proporzione alla radice cubica della potenza dell'esplosione.

La protezione garantita delle persone dall'onda d'urto è fornita riparandole nei rifugi. In assenza di ripari vengono utilizzati ripari naturali e terreno.

Durante un'esplosione sotterranea, si verifica un'onda d'urto nel terreno e durante un'esplosione subacquea si verifica nell'acqua. L'onda d'urto, propagandosi nel terreno, provoca danni alle strutture sotterranee, alle fognature e alle condotte idriche; quando si diffonde nell'acqua si osservano danni alle parti sottomarine delle navi situate anche a notevole distanza dal luogo dell'esplosione.

In relazione agli edifici civili e industriali, i gradi di distruzione sono caratterizzati da distruzione debole, media, grave e completa.

La debole distruzione è accompagnata dalla distruzione dei rivestimenti di finestre e porte e delle partizioni leggere, il tetto è parzialmente distrutto e sono possibili crepe nelle pareti dei piani superiori. I seminterrati e i piani inferiori sono completamente conservati.

La distruzione moderata si manifesta nella distruzione di tetti, pareti divisorie interne, finestre, crollo dei solai e crepe nei muri. Il restauro degli edifici è possibile durante le riparazioni importanti.

La distruzione grave è caratterizzata dalla distruzione delle strutture portanti e dei soffitti dei piani superiori e dalla comparsa di crepe nei muri. L'uso degli edifici diventa impossibile. La riparazione e il restauro degli edifici diventano impraticabili.

Con la completa distruzione, tutti gli elementi principali dell'edificio crollano, comprese le strutture portanti. È impossibile utilizzare tali edifici e, affinché non rappresentino un pericolo, sono completamente crollati.

Radiazione luminosa. L'emissione di luce di un'esplosione nucleare è un flusso di energia radiante, inclusi ultravioletti, visibili e radiazione infrarossa. La sorgente della radiazione luminosa è un'area luminosa costituita da prodotti caldi di esplosione e aria calda. La luminosità della radiazione luminosa nel primo secondo è molte volte maggiore della luminosità del Sole. Temperatura massima La regione luminosa è compresa tra 8000 e 10000 C 0.

L'effetto dannoso della radiazione luminosa è caratterizzato da un impulso luminoso. L'impulso luminoso è il rapporto tra la quantità di energia luminosa e l'area della superficie illuminata situata perpendicolare alla propagazione dei raggi luminosi. L'unità dell'impulso luminoso è il joule per metro quadro(J/m2) o calorie per centimetro quadrato (cal/cm2).

L'energia assorbita dalla radiazione luminosa si trasforma in calore, che porta al riscaldamento dello strato superficiale del materiale. Il calore può essere così intenso da carbonizzare o incendiare materiale combustibile e rompere o sciogliere materiale non combustibile, provocando enormi incendi. In questo caso, l'effetto della radiazione luminosa derivante da un'esplosione nucleare equivale all'uso massiccio armi incendiarie.

Rivestimento cutaneo una persona assorbe anche l'energia della radiazione luminosa, grazie alla quale può riscaldarsi fino a temperature elevate e ricevere ustioni. Innanzitutto, le ustioni si verificano su aree aperte del corpo rivolte nella direzione dell'esplosione. Se si guarda nella direzione dell'esplosione con gli occhi non protetti, potrebbero verificarsi danni agli occhi, con conseguente perdita completa visione.

Le ustioni causate dalle radiazioni luminose non sono diverse dalle ustioni causate dal fuoco o dall'acqua bollente. Sono più forti quanto più breve è la distanza dall'esplosione e quanto maggiore è la potenza delle munizioni. In un'esplosione aerea, l'effetto dannoso delle radiazioni luminose è maggiore che in un'esplosione terrestre di pari potenza. A seconda dell'entità percepita dell'impulso luminoso, le ustioni sono divise in tre gradi.

Le ustioni di primo grado si manifestano con un impulso luminoso di 2-4 cal/cm 2 e si manifestano con lesioni cutanee superficiali: arrossamento, gonfiore, dolore. In caso di ustioni di secondo grado, con un impulso luminoso di 4-10 cal/cm2, compaiono vesciche sulla pelle. In caso di ustioni di terzo grado con impulso luminoso di 10-15 cal/cm2 si osserva necrosi cutanea e formazione di ulcere.

Con un'esplosione aerea di munizioni con una potenza di 20 kt e una trasparenza atmosferica di circa 25 km, si osserveranno ustioni di primo grado entro un raggio di 4,2 km dal centro dell'esplosione; con l'esplosione di una carica della potenza di 1 Mt tale distanza aumenterà fino a 22,4 km. Ustioni di secondo grado compaiono a distanze di 2,9 e 14,4 km e ustioni di terzo grado a distanze di 2,4 e 12,8 km, rispettivamente, per munizioni da 20 kt e 1 Mt

La protezione dalle radiazioni luminose può essere fornita da vari oggetti che creano un'ombra, ma migliori risultati ottenuto utilizzando rifugi e rifugi.

Radiazione penetrante. La radiazione penetrante è un flusso di quanti gamma e neutroni emessi dalla zona di un'esplosione nucleare. I quanti gamma e i neutroni si diffondono in tutte le direzioni dal centro dell'esplosione.

All’aumentare della distanza dall’esplosione, il numero di quanti gamma e di neutroni che attraversano una superficie unitaria diminuisce. Durante le esplosioni nucleari sotterranee e subacquee, l'effetto della radiazione penetrante si estende su distanze molto più brevi rispetto alle esplosioni terrestri e aeree, il che si spiega con l'assorbimento del flusso di neutroni e quanti gamma da parte della terra e dell'acqua.

Le zone colpite dalla penetrazione delle radiazioni durante le esplosioni di armi nucleari di media e alta potenza sono leggermente più piccole delle zone colpite dalle onde d'urto e dalle radiazioni luminose.

Per munizioni con piccoli equivalente al TNT(1000 tonnellate o meno), al contrario, le zone danneggiate dalle radiazioni penetranti superano le zone colpite dalle onde d'urto e dalle radiazioni luminose.

L'effetto dannoso delle radiazioni penetranti è determinato dalla capacità dei raggi gamma e dei neutroni di ionizzare gli atomi del mezzo in cui si propagano. Passando attraverso i tessuti viventi, i raggi gamma e i neutroni ionizzano gli atomi e le molecole che compongono le cellule, portando all'interruzione delle funzioni vitali dei singoli organi e sistemi. Sotto l'influenza della ionizzazione, nel corpo si verificano processi biologici di morte e decomposizione cellulare. Di conseguenza, le persone colpite sviluppano una malattia specifica chiamata malattia da radiazioni (per maggiori dettagli, consultare il manuale educativo “Sicurezza dalle radiazioni: la natura e le fonti delle radiazioni ionizzanti”).

Per valutare la ionizzazione degli atomi nel mezzo e, di conseguenza, l'effetto dannoso delle radiazioni penetranti su un organismo vivente, è stato introdotto il concetto di dose di radiazioni (o dose di radiazioni), la cui unità di misura sono i raggi X ( R). La dose di radiazioni 1P corrisponde alla formazione di circa 2 miliardi di coppie ioniche in un centimetro cubo d'aria.

Servono come protezione contro le radiazioni penetranti vari materiali, indebolendo il flusso di radiazioni gamma e neutroniche. Il grado di attenuazione della radiazione penetrante dipende dalle proprietà dei materiali e dallo spessore dello strato protettivo. L'attenuazione dell'intensità della radiazione gamma e neutronica è caratterizzata da uno strato di semi-attenuazione, che dipende dalla densità dei materiali. Uno strato di mezza attenuazione è uno strato di materiale attraverso il quale l'intensità dei raggi gamma o dei neutroni viene dimezzata.

Contaminazione radioattiva. La contaminazione radioattiva di persone, equipaggiamento militare, terreno e vari oggetti durante un'esplosione nucleare è causata da frammenti di fissione della sostanza carica (Pu-239, U-235, U-238) e dalla parte non reagita della carica che cade dall'esplosione nube, così come la radioattività indotta. Nel tempo, l'attività dei frammenti di fissione diminuisce rapidamente, soprattutto nelle prime ore dopo l'esplosione. Ad esempio, l'attività totale dei frammenti di fissione nell'esplosione di un'arma nucleare con una potenza di 20 kt dopo un giorno sarà diverse migliaia di volte inferiore a un minuto dopo l'esplosione.

Quando un'arma nucleare esplode, parte della sostanza carica non subisce la fissione, ma cade nella sua forma abituale; il suo decadimento è accompagnato dalla formazione di particelle alfa. La radioattività indotta è causata dagli isotopi radioattivi (radionuclidi) formati nel suolo a seguito dell'irradiazione con neutroni emessi dai nuclei atomici al momento dell'esplosione elementi chimici, incluso nel terreno. Gli isotopi risultanti, di regola, sono beta-attivi e il decadimento di molti di essi è accompagnato da radiazioni gamma. L'emivita della maggior parte degli isotopi radioattivi risultanti è relativamente breve, da un minuto a un'ora. A questo proposito, l'attività indotta può rappresentare un pericolo solo nelle prime ore dopo l'esplosione e solo nella zona prossima all'epicentro.

La maggior parte degli isotopi a vita lunga sono concentrati nella nube radioattiva che si forma dopo l'esplosione. L'altezza della nube per munizioni con potenza di 10 kt è di 6 km, per munizioni con potenza di 10 Mt è di 25 km. Mentre la nuvola si muove, da essa cadono prima le particelle più grandi, poi quelle sempre più piccole, formando lungo il percorso del movimento una zona di contaminazione radioattiva, la cosiddetta scia nuvolosa. La dimensione della traccia dipende principalmente dalla potenza dell'arma nucleare, nonché dalla velocità del vento, e può raggiungere diverse centinaia di chilometri di lunghezza e diverse decine di chilometri di larghezza.

Il grado di contaminazione radioattiva di un'area è caratterizzato dal livello di radiazione a certo tempo dopo l'esplosione. Il livello di radiazione è il tasso di dose di esposizione (R/h) ad un'altezza di 0,7-1 m sopra la superficie contaminata.

Le zone emergenti di contaminazione radioattiva in base al grado di pericolo sono solitamente suddivise nelle seguenti quattro zone.

La zona G è un'area estremamente pericolosa per l'infezione. La sua area è il 2-3% dell'area della traccia della nuvola di esplosione. Il livello di radiazione è 800 R/h.

Zona B - contaminazione pericolosa. Occupa circa l'8-10% dell'impronta della nube esplosiva; livello di radiazione 240 R/h.

La zona B è altamente contaminata, rappresenta circa il 10% dell'area della traccia radioattiva, il livello di radiazione è di 80 R/h.

Zona A: contaminazione moderata con un'area pari al 70-80% dell'area dell'intera traccia dell'esplosione. Il livello di radiazione al confine esterno della zona 1 ora dopo l'esplosione è di 8 R/h.

Le lesioni interne da radiazioni si verificano a causa dell'esposizione a sostanze radioattive all'interno del corpo attraverso il sistema respiratorio e il tratto gastrointestinale. In questo caso, le radiazioni radioattive entrano in contatto diretto con gli organi interni e possono causare gravi malattie da radiazioni; la natura della malattia dipenderà dalla quantità di sostanze radioattive che entrano nel corpo.

Le sostanze radioattive non hanno effetti dannosi su armi, attrezzature militari e strutture ingegneristiche.

Impulso elettromagnetico. Le esplosioni nucleari nell'atmosfera e negli strati più alti portano alla comparsa di potenti campi elettromagnetici. A causa della loro esistenza a breve termine, questi campi vengono solitamente chiamati impulso elettromagnetico(AMY).

L'effetto dannoso dell'EMR è causato dalla presenza di tensioni e correnti in conduttori di varia lunghezza situati nell'aria, nelle apparecchiature, a terra o su altri oggetti. L'effetto dell'EMR si manifesta principalmente in relazione alle apparecchiature radioelettroniche, dove sotto l'influenza dell'EMR vengono indotte correnti elettriche e tensioni che possono causare rottura dell'isolamento elettrico, danni ai trasformatori, incendio degli scaricatori, danni ai dispositivi a semiconduttore e ad altri elementi dei dispositivi radio. Le linee di comunicazione, segnalazione e controllo sono le più suscettibili all'EMR. Forti campi elettromagnetici possono danneggiare i circuiti elettrici e interferire con il funzionamento di apparecchiature elettriche non schermate.

Un'esplosione ad alta quota può interferire molto con le comunicazioni grandi aree. La protezione contro le interferenze elettromagnetiche si ottiene schermando le linee e le apparecchiature di alimentazione.

Focolare distruzione nucleare. La fonte del danno nucleare è il territorio in cui, sotto l'influenza fattori dannosi Un'esplosione nucleare provoca la distruzione di edifici e strutture, incendi, contaminazione radioattiva dell'area e danni alla popolazione. L'impatto simultaneo di un'onda d'urto, di radiazioni luminose e di radiazioni penetranti determina in gran parte la natura combinata dell'effetto dannoso di un'esplosione di un'arma nucleare sulle persone, equipaggiamento militare ed edifici. In caso di danni combinati alle persone, lesioni e contusioni dovute all'impatto di un'onda d'urto possono essere combinate con ustioni da radiazioni luminose con simultaneo incendio da radiazioni luminose. Inoltre, le apparecchiature e i dispositivi elettronici possono perdere la loro funzionalità a causa dell'esposizione a un impulso elettromagnetico (EMP).

Più potente è l'esplosione nucleare, maggiore è la dimensione della sorgente. La natura della distruzione durante l'epidemia dipende anche dalla resistenza delle strutture di edifici e strutture, dal loro numero di piani e dalla densità degli edifici.

Il confine esterno della fonte del danno nucleare è considerato una linea convenzionale sul terreno tracciata a una distanza dall'epicentro dell'esplosione dove la sovrappressione dell'onda d'urto è di 10 kPa.

Durante il processo di un'esplosione nucleare (termonucleare), si formano fattori dannosi, un'onda d'urto, radiazioni luminose, radiazioni penetranti, contaminazione radioattiva dell'area e degli oggetti, nonché un impulso elettromagnetico.

Onda d'urto aerea di un'esplosione nucleare

Un'onda d'urto aerea è un'improvvisa compressione dell'aria che si propaga nell'atmosfera a velocità supersonica. È il principale fattore che causa distruzione e danni ad armi, equipaggiamento militare, strutture ingegneristiche e oggetti locali.

L'onda d'urto aerea di un'esplosione nucleare si forma a causa del fatto che l'area luminosa in espansione comprime gli strati d'aria che la circondano e questa compressione, trasmessa da uno strato dell'atmosfera all'altro, si propaga ad una velocità notevolmente superiore a quella velocità del suono e velocità movimento in avanti particelle d'aria.

L'onda d'urto percorre i primi 1000 m in 2 s, 2000 m in 5 s, 3000 m in 8 s.

Fig.5. Variazione di pressione in un punto al suolo in base al tempo di azione dell'onda d'urto sugli oggetti circostanti: 1 - fronte dell'onda d'urto; 2 - curva di variazione della pressione

L'aumento della pressione dell'aria nel fronte dell'onda d'urto al di sopra della pressione atmosferica, la cosiddetta sovrappressione nel fronte dell'onda d'urto Рф, si misura in Pascal (1 Pa = 1 N/m 2, in bar (I bar = 10 5 Pa ) o in chilogrammi di forza per cm 2 (1 kgf /cm 2 =0,9807 bar). Caratterizza la forza dell'effetto dannoso dell'onda d'urto ed è uno dei suoi parametri principali.

Dopo il passaggio del fronte dell'onda d'urto, la pressione dell'aria in un dato punto diminuisce rapidamente, ma per qualche tempo continua a rimanere al di sopra della pressione atmosferica. Il tempo durante il quale la pressione dell'aria supera la pressione atmosferica è chiamato durata della fase di compressione dell'onda d'urto (r+). Caratterizza anche l'effetto dannoso di un'onda d'urto.

Nella zona di compressione, le particelle d'aria si muovono dietro il fronte dell'onda d'urto ad una velocità inferiore alla velocità del fronte dell'onda d'urto di circa 300 m/s. A distanze dal centro dell'esplosione, dove l'onda d'urto ha un effetto dannoso (Рф0,2-0,3 bar), la velocità del movimento dell'aria nell'onda d'urto supera i 50 m/s. In questo caso, il movimento traslatorio totale delle particelle d'aria nell'onda d'urto può raggiungere diverse decine e persino centinaia di metri. Di conseguenza, nella zona di compressione si forma una forte pressione ad alta velocità (vento), denominata Rsk.

Al termine della fase di compressione, la pressione dell'aria nell'onda d'urto diventa inferiore alla pressione atmosferica, vale a dire La fase di compressione è seguita da una fase di rarefazione.

Come risultato dell'impatto di un'onda d'urto, una persona può ricevere commozioni cerebrali e lesioni di varia gravità, causate sia dalla compressione completa del corpo umano mediante eccesso di pressione nella fase di compressione dell'onda d'urto, sia dall'azione di pressione ad alta velocità e pressione di riflessione. Inoltre, come risultato dell'azione della pressione ad alta velocità, l'onda d'urto, lungo il percorso del suo movimento, raccoglie e trasporta ad alta velocità frammenti di edifici e strutture distrutti e rami di alberi, piccole pietre e altri oggetti che può causare danni alle persone che si trovano all'aperto.

Il danno diretto alle persone causato dal fenomeno eccessivo dell'onda d'urto, della pressione di velocità e della pressione di riflessione è chiamato primario, mentre il danno causato dall'azione di vari detriti è chiamato indiretto o secondario.

Tabella 4. Distanze alle quali si osserva il cedimento del personale dovuto all'azione di un'onda d'urto quando posizionato apertamente a terra in posizione eretta, km

La propagazione dell'onda d'urto e il suo effetto distruttivo e dannoso possono essere influenzati in modo significativo dal terreno e dalle foreste nella zona dell'esplosione, nonché dalle condizioni meteorologiche.

Terreno può aumentare o indebolire l'effetto dell'onda d'urto. COSÌ. sui pendii frontali (di fronte all'esplosione) delle colline e nelle cavità situate lungo la direzione del moto ondoso, la pressione è maggiore che su terreno pianeggiante. Quando i pendii sono ripidi (l'angolo di inclinazione del pendio rispetto all'orizzonte) è 10-15, la pressione è superiore del 15-35% rispetto al terreno pianeggiante; con una pendenza del pendio di 15-30° la pressione può aumentare di 2 volte.

Sui pendii opposti al centro dell'esplosione, così come in strette cavità e burroni situati ad ampio angolo rispetto alla direzione di propagazione delle onde, è possibile ridurre la pressione dell'onda e indebolirne l'effetto dannoso. Con una pendenza del pendio di 15-30° la pressione diminuisce di 1,1-1,2 volte e con una pendenza di 45-60° di 1,5-2 volte.

IN aree forestali la sovrappressione è maggiore del 10-15% rispetto alle aree aperte. Allo stesso tempo, nelle profondità della foresta (a una distanza di 50-200 metri o più dal bordo, a seconda della densità della foresta), si osserva una significativa diminuzione della pressione cinetica.

Condizioni meteo avere un effetto significativo solo sui parametri di un'onda d'urto aerea debole, ad es. per onde con sovrappressione non superiore a 10 kPa.

Quindi, ad esempio, in un'esplosione aerea con una potenza di 100 kt, questa influenza si manifesterà ad una distanza di 12...15 km dall'epicentro dell'esplosione. in estate caldo L'onda si indebolisce in tutte le direzioni, e in inverno si intensifica, soprattutto nella direzione del vento.

Anche la pioggia e la nebbia possono influenzare significativamente i parametri dell'onda d'urto, a partire da distanze dove l'eccesso di pressione dell'onda è pari o inferiore a 200-300 kPa. Ad esempio, dov'è la sovrappressione dell'onda d'urto? condizioni normali 30 kPa o meno, in condizioni di pioggia moderata la pressione diminuisce del 15% e forte (tempesta) - del 30%. Durante le esplosioni in condizioni di nevicata, la pressione nell'onda d'urto diminuisce leggermente e può essere ignorata.

La protezione del personale dalle onde d'urto si ottiene riducendo l'impatto sulla persona della pressione eccessiva e della pressione cinetica. Pertanto, il ricovero del personale dietro colline e argini in burroni, scavi e giovani foreste, l'uso di fortificazioni, carri armati, veicoli da combattimento di fanteria, veicoli corazzati riduce l'entità del danno causato dall'onda d'urto.

Se assumiamo che durante un'esplosione nucleare in volo la distanza di sicurezza per una persona non protetta sia di diversi chilometri, il personale situato in fortificazioni aperte (trincee, passaggi di comunicazione, fessure aperte) non verrà colpito a una distanza di 2/3 della distanza di sicurezza . Le crepe e le trincee coperte riducono il raggio dell'azione distruttiva di 2 volte e le panchine - di 3 volte. Il personale che si trova in strutture durevoli sotterranee a una profondità superiore a 10 m non è interessato, anche se tale struttura si trova nell'epicentro di un'esplosione aerea. Il raggio di distruzione delle attrezzature situate nelle trincee e nei rifugi è 1,2-1,5 volte inferiore rispetto a quando sono posizionate all'aperto.

2. Fattori dannosi di un'esplosione nucleare

Un'esplosione nucleare può distruggere o disabilitare istantaneamente persone non protette, attrezzature, strutture e vari beni materiali in piedi apertamente. I principali fattori dannosi di un’esplosione nucleare (NFE) sono:

onda d'urto;

radiazione luminosa;

radiazioni penetranti;

contaminazione radioattiva dell'area;

impulso elettromagnetico (EMP).

Durante un'esplosione nucleare nell'atmosfera, la distribuzione dell'energia rilasciata tra i PFYV è approssimativamente la seguente: circa il 50% per l'onda d'urto, il 35% per la radiazione luminosa, il 10% per la contaminazione radioattiva e il 5% per la radiazione penetrante e l'EMR.

Onda d'urto

L'onda d'urto nella maggior parte dei casi è il principale fattore dannoso di un'esplosione nucleare. Per sua natura, è simile all'onda d'urto di un'esplosione del tutto normale, ma dura più a lungo e ha un potere distruttivo molto maggiore. L'onda d'urto di un'esplosione nucleare può ferire persone, distruggere strutture e danneggiare attrezzature militari a notevole distanza dal centro dell'esplosione.

Un'onda d'urto è un'area di forte compressione dell'aria che si diffonde ad alta velocità in tutte le direzioni dal centro dell'esplosione. La sua velocità di propagazione dipende dalla pressione dell'aria nella parte anteriore dell'onda d'urto; vicino al centro dell'esplosione è molte volte superiore alla velocità del suono, ma con l'aumentare della distanza dal luogo dell'esplosione diminuisce drasticamente. Nei primi 2 s, l'onda d'urto percorre circa 1000 m, in 5 s - 2000 m, in 8 s - circa 3000 m.

Gli effetti dannosi di un'onda d'urto sulle persone e l'effetto distruttivo su attrezzature militari, strutture ingegneristiche e materiale sono determinati principalmente dall'eccesso di pressione e dalla velocità del movimento dell'aria nella sua parte anteriore. Le persone non protette possono inoltre essere colpite da schegge di vetro e frammenti di edifici distrutti che volano a grande velocità, alberi che cadono, nonché parti sparse di attrezzature militari, zolle di terra, pietre e altri oggetti messi in movimento dall'alta quota. pressione-velocità dell’onda d’urto. I maggiori danni indiretti si osserveranno nelle aree popolate e nelle foreste; in questi casi, le perdite di popolazione potrebbero essere maggiori rispetto all’effetto diretto dell’onda d’urto. I danni causati da un’onda d’urto si dividono in leggeri, medi, gravi ed estremamente gravi.

Lesioni lievi si verificano con una pressione eccessiva di 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf/cm2) e sono caratterizzate da danni temporanei agli organi uditivi, lieve contusione generale, contusioni e lussazioni degli arti. Lesioni medie si verificano con una pressione eccessiva di 40-60 kPa (0,4-0,6 kgf/cm2). Ciò può provocare la lussazione degli arti, la contusione del cervello, danni agli organi uditivi e sanguinamento dal naso e dalle orecchie. Sono possibili lesioni gravi con una pressione eccessiva delle onde d'urto di 60-100 kPa (0,6-1,0 kgf/cm2) e sono caratterizzate da gravi contusioni di tutto il corpo; In questo caso possono verificarsi danni al cervello e agli organi addominali, gravi emorragie dal naso e dalle orecchie, gravi fratture e lussazioni degli arti. Lesioni estremamente gravi possono portare alla morte se la pressione eccessiva supera i 100 kPa (1,0 kgf/cm2).

L'entità del danno derivante da un'onda d'urto dipende principalmente dalla potenza e dal tipo di esplosione nucleare. In un'esplosione in aria con una potenza di 20 kT sono possibili lesioni leggere alle persone a distanze fino a 2,5 km, medie - fino a 2 km, gravi - fino a 1,5 km, estremamente gravi - fino a 1,0 km dall'epicentro dell'esplosione. l'esplosione. All’aumentare del calibro di un’arma nucleare, il raggio del danno dell’onda d’urto aumenta in proporzione alla radice cubica della potenza dell’esplosione.

La protezione garantita delle persone dall'onda d'urto è fornita riparandole nei rifugi. In assenza di ripari vengono utilizzati ripari naturali e terreno.

Durante un'esplosione sotterranea, si verifica un'onda d'urto nel terreno e durante un'esplosione subacquea si verifica nell'acqua. L'onda d'urto, propagandosi nel terreno, provoca danni alle strutture sotterranee, alle fognature e alle condotte idriche; quando si diffonde nell'acqua si osservano danni alle parti sottomarine delle navi situate anche a notevole distanza dal luogo dell'esplosione.

In relazione agli edifici civili e industriali, i gradi di distruzione sono caratterizzati da distruzione debole, media, grave e completa.

La debole distruzione è accompagnata dalla distruzione dei rivestimenti di finestre e porte e delle partizioni leggere, il tetto è parzialmente distrutto e sono possibili crepe nelle pareti dei piani superiori. I seminterrati e i piani inferiori sono completamente conservati.

La distruzione moderata si manifesta nella distruzione di tetti, pareti divisorie interne, finestre, crollo dei solai e crepe nei muri. Il restauro degli edifici è possibile durante le riparazioni importanti.

La distruzione grave è caratterizzata dalla distruzione delle strutture portanti e dei soffitti dei piani superiori e dalla comparsa di crepe nei muri. L'uso degli edifici diventa impossibile. La riparazione e il restauro degli edifici diventano impraticabili.

Con la completa distruzione, tutti gli elementi principali dell'edificio crollano, comprese le strutture portanti. È impossibile utilizzare tali edifici e, affinché non rappresentino un pericolo, sono completamente crollati.

Radiazione luminosa

La luce emessa da un'esplosione nucleare è un flusso di energia radiante, comprendente radiazioni ultraviolette, visibili e infrarosse. La sorgente della radiazione luminosa è un'area luminosa costituita da prodotti caldi di esplosione e aria calda. La luminosità della radiazione luminosa nel primo secondo è molte volte maggiore della luminosità del Sole. La temperatura massima dell'area luminosa è compresa tra 8.000 e 10.000 oC.

L'effetto dannoso della radiazione luminosa è caratterizzato da un impulso luminoso. L'impulso luminoso è il rapporto tra la quantità di energia luminosa e l'area della superficie illuminata situata perpendicolare alla propagazione dei raggi luminosi. L'unità dell'impulso luminoso è il joule per metro quadrato (J/m2) o la caloria per centimetro quadrato (cal/cm2).

L'energia assorbita dalla radiazione luminosa si trasforma in calore, che porta al riscaldamento dello strato superficiale del materiale. Il calore può essere così intenso da carbonizzare o incendiare materiale combustibile e rompere o sciogliere materiale non combustibile, provocando enormi incendi. In questo caso, l'effetto della radiazione luminosa derivante da un'esplosione nucleare equivale all'uso massiccio di armi incendiarie.

La pelle umana assorbe anche l'energia della radiazione luminosa, grazie alla quale può riscaldarsi fino a temperature elevate e ricevere ustioni. Innanzitutto, le ustioni si verificano su aree aperte del corpo rivolte nella direzione dell'esplosione. Se si guarda nella direzione dell'esplosione con gli occhi non protetti, potrebbero verificarsi danni agli occhi, con conseguente perdita completa della vista.

Le ustioni causate dalle radiazioni luminose non sono diverse dalle ustioni causate dal fuoco o dall'acqua bollente. Sono più forti quanto più breve è la distanza dall'esplosione e quanto maggiore è la potenza delle munizioni. In un'esplosione aerea, l'effetto dannoso delle radiazioni luminose è maggiore che in un'esplosione terrestre di pari potenza. A seconda dell'entità percepita dell'impulso luminoso, le ustioni sono divise in tre gradi.

Le ustioni di primo grado si manifestano con un impulso luminoso di 2-4 cal/cm2 e si manifestano con lesioni cutanee superficiali: arrossamento, gonfiore, dolore. In caso di ustioni di secondo grado, con un impulso luminoso di 4-10 cal/cm2, compaiono vesciche sulla pelle. In caso di ustioni di terzo grado con impulso luminoso di 10-15 cal/cm2 si osserva necrosi cutanea e formazione di ulcere.

Con un'esplosione aerea di munizioni con una potenza di 20 kT e una trasparenza atmosferica di circa 25 km, si osserveranno ustioni di primo grado entro un raggio di 4,2 km dal centro dell'esplosione; con l'esplosione di una carica con potenza di 1 MgT questa distanza aumenterà fino a 22,4 km. Ustioni di secondo grado si verificano a distanze di 2,9 e 14,4 km e ustioni di terzo grado a distanze di 2,4 e 12,8 km, rispettivamente, per munizioni da 20 kT e 1 MgT.

La protezione dalle radiazioni luminose può essere fornita da vari oggetti che creano ombra, ma i migliori risultati si ottengono utilizzando ripari e rifugi.

Radiazione penetrante

La radiazione penetrante è un flusso di quanti gamma e neutroni emessi dalla zona di un'esplosione nucleare. I quanti gamma e i neutroni si diffondono in tutte le direzioni dal centro dell'esplosione.

All’aumentare della distanza dall’esplosione, il numero di quanti gamma e di neutroni che attraversano una superficie unitaria diminuisce. Durante le esplosioni nucleari sotterranee e subacquee, l'effetto della radiazione penetrante si estende su distanze molto più brevi rispetto alle esplosioni terrestri e aeree, il che si spiega con l'assorbimento del flusso di neutroni e quanti gamma da parte della terra e dell'acqua.

Le zone colpite dalla penetrazione delle radiazioni durante le esplosioni di armi nucleari di media e alta potenza sono leggermente più piccole delle zone colpite dalle onde d'urto e dalle radiazioni luminose.

Per le munizioni con un piccolo equivalente di TNT (1000 tonnellate o meno), al contrario, le zone danneggiate dalle radiazioni penetranti superano le zone danneggiate dalle onde d'urto e dalle radiazioni luminose.

L'effetto dannoso delle radiazioni penetranti è determinato dalla capacità dei raggi gamma e dei neutroni di ionizzare gli atomi del mezzo in cui si propagano. Passando attraverso i tessuti viventi, i raggi gamma e i neutroni ionizzano gli atomi e le molecole che compongono le cellule, portando all'interruzione delle funzioni vitali dei singoli organi e sistemi. Sotto l'influenza della ionizzazione, nel corpo si verificano processi biologici di morte e decomposizione cellulare. Di conseguenza, le persone colpite sviluppano una malattia specifica chiamata malattia da radiazioni.

Per valutare la ionizzazione degli atomi nell'ambiente, e quindi l'effetto dannoso delle radiazioni penetranti su un organismo vivente, è stato introdotto il concetto di dose di radiazioni (o dose di radiazioni), la cui unità di misura è i raggi X (R) . La dose di radiazioni 1P corrisponde alla formazione di circa 2 miliardi di coppie ioniche in un centimetro cubo d'aria.

A seconda della dose di radiazioni, esistono quattro gradi di malattia da radiazioni. Il primo (lieve) si verifica quando una persona riceve una dose compresa tra 100 e 200 R. È caratterizzato debolezza generale, lieve nausea, vertigini a breve termine, aumento della sudorazione; Il personale che riceve una tale dose di solito non fallisce. Il secondo (medio) grado di malattia da radiazioni si sviluppa quando si riceve una dose di 200-300 R; in questo caso segni di danneggiamento - mal di testa, aumento della temperatura, disturbi gastrointestinali: si manifestano in modo più acuto e rapido, il personale nella maggior parte dei casi fallisce. Il terzo grado (grave) di malattia da radiazioni si verifica a una dose superiore a 300-500 R; è caratterizzato da forti mal di testa, nausea, grave debolezza generale, vertigini e altri disturbi; la forma grave spesso porta alla morte. Una dose di radiazioni superiore a 500 R provoca malattie da radiazioni di quarto grado ed è generalmente considerata letale per l'uomo.

La protezione contro le radiazioni penetranti è fornita da vari materiali che indeboliscono il flusso delle radiazioni gamma e neutroniche. Il grado di attenuazione della radiazione penetrante dipende dalle proprietà dei materiali e dallo spessore dello strato protettivo. L'attenuazione dell'intensità della radiazione gamma e neutronica è caratterizzata da uno strato di semi-attenuazione, che dipende dalla densità dei materiali.

Uno strato di mezza attenuazione è uno strato di materiale attraverso il quale l'intensità dei raggi gamma o dei neutroni viene dimezzata.

Contaminazione radioattiva

La contaminazione radioattiva di persone, equipaggiamento militare, terreno e vari oggetti durante un'esplosione nucleare è causata da frammenti di fissione della sostanza carica (Pu-239, U-235, U-238) e dalla parte non reagita della carica che cade dall'esplosione nube, così come la radioattività indotta. Nel tempo, l'attività dei frammenti di fissione diminuisce rapidamente, soprattutto nelle prime ore dopo l'esplosione. Ad esempio, l'attività totale dei frammenti di fissione durante l'esplosione di un'arma nucleare con una potenza di 20 kT dopo un giorno sarà diverse migliaia di volte inferiore a un minuto dopo l'esplosione.

Quando un'arma nucleare esplode, parte della sostanza carica non subisce la fissione, ma cade nella sua forma abituale; il suo decadimento è accompagnato dalla formazione di particelle alfa. La radioattività indotta è causata dagli isotopi radioattivi (radionuclidi) formati nel suolo a seguito dell'irradiazione con neutroni emessi al momento dell'esplosione dai nuclei degli atomi degli elementi chimici che compongono il suolo. Gli isotopi risultanti, di regola, sono beta-attivi e il decadimento di molti di essi è accompagnato da radiazioni gamma. L'emivita della maggior parte degli isotopi radioattivi risultanti è relativamente breve, da un minuto a un'ora. A questo proposito, l'attività indotta può rappresentare un pericolo solo nelle prime ore dopo l'esplosione e solo nella zona prossima all'epicentro.

La maggior parte degli isotopi a vita lunga sono concentrati nella nube radioattiva che si forma dopo l'esplosione. L'altezza della nube per una munizione da 10 kT è di 6 km, per una munizione da 10 MgT è di 25 km. Mentre la nuvola si muove, da essa cadono prima le particelle più grandi, poi quelle sempre più piccole, formando lungo il percorso del movimento una zona di contaminazione radioattiva, la cosiddetta scia nuvolosa. La dimensione della traccia dipende principalmente dalla potenza dell'arma nucleare, nonché dalla velocità del vento, e può raggiungere diverse centinaia di chilometri di lunghezza e diverse decine di chilometri di larghezza.

Il grado di contaminazione radioattiva di un'area è caratterizzato dal livello di radiazione per un certo tempo dopo l'esplosione. Il livello di radiazione è il tasso di dose di esposizione (R/h) ad un'altezza di 0,7-1 m sopra la superficie contaminata.

Le zone emergenti di contaminazione radioattiva in base al grado di pericolo sono solitamente suddivise nelle seguenti quattro zone.

La zona G è un'area estremamente pericolosa per l'infezione. La sua area è il 2-3% dell'area della traccia della nuvola di esplosione. Il livello di radiazione è 800 R/h.

Zona B - contaminazione pericolosa. Occupa circa l'8-10% dell'impronta della nube esplosiva; livello di radiazione 240 R/h.

La zona B è altamente contaminata, rappresenta circa il 10% dell'area della traccia radioattiva, il livello di radiazione è di 80 R/h.

Zona A: contaminazione moderata con un'area pari al 70-80% dell'area dell'intera traccia dell'esplosione. Il livello di radiazione al confine esterno della zona 1 ora dopo l'esplosione è di 8 R/h.

Le lesioni derivanti dalle radiazioni interne si verificano a causa dell'ingresso di sostanze radioattive nel corpo attraverso il sistema respiratorio e il tratto gastrointestinale. In questo caso, le radiazioni radioattive entrano in contatto diretto con gli organi interni e possono causare gravi malattie da radiazioni; la natura della malattia dipenderà dalla quantità di sostanze radioattive che entrano nel corpo.

Le sostanze radioattive non hanno effetti dannosi su armi, attrezzature militari e strutture ingegneristiche.

Impulso elettromagnetico

Le esplosioni nucleari nell'atmosfera e negli strati più alti portano alla comparsa di potenti campi elettromagnetici. A causa della loro esistenza a breve termine, questi campi sono solitamente chiamati impulsi elettromagnetici (EMP).

L'effetto dannoso dell'EMR è causato dalla presenza di tensioni e correnti in conduttori di varia lunghezza situati nell'aria, nelle apparecchiature, a terra o su altri oggetti. L'effetto dell'EMR si manifesta, prima di tutto, in relazione alle apparecchiature radioelettroniche, dove, sotto l'influenza dell'EMR, vengono indotte correnti e tensioni elettriche che possono causare rottura dell'isolamento elettrico, danni ai trasformatori, bruciatura degli spinterometri , danni a dispositivi a semiconduttore e altri elementi di dispositivi di ingegneria radio. Le linee di comunicazione, segnalazione e controllo sono le più suscettibili all'EMR. Forti campi elettromagnetici possono danneggiare i circuiti elettrici e interferire con il funzionamento di apparecchiature elettriche non schermate.

Un'esplosione ad alta quota può interferire con le comunicazioni su aree molto vaste. La protezione contro le interferenze elettromagnetiche si ottiene schermando le linee e le apparecchiature di alimentazione.

3 Fonte nucleare

La fonte del danno nucleare è il territorio in cui, sotto l'influenza dei fattori dannosi di un'esplosione nucleare, si verificano distruzione di edifici e strutture, incendi, contaminazione radioattiva dell'area e danni alla popolazione. L'impatto simultaneo di un'onda d'urto, della radiazione luminosa e della radiazione penetrante determina in gran parte la natura combinata dell'effetto dannoso di un'esplosione di un'arma nucleare su persone, attrezzature e strutture militari. In caso di danni combinati alle persone, lesioni e contusioni dovute all'impatto di un'onda d'urto possono essere combinate con ustioni da radiazioni luminose con simultaneo incendio da radiazioni luminose. Inoltre, le apparecchiature e i dispositivi elettronici possono perdere la loro funzionalità a causa dell'esposizione a un impulso elettromagnetico (EMP).

Più potente è l'esplosione nucleare, maggiore è la dimensione della sorgente. La natura della distruzione durante l'epidemia dipende anche dalla resistenza delle strutture di edifici e strutture, dal loro numero di piani e dalla densità degli edifici.

Cancelli leggeri, ecc.). Radiazione penetrante da un'esplosione nucleare. La radiazione penetrante derivante da un'esplosione nucleare è un flusso di raggi gamma e neutroni emessi ambiente dalla zona dell'esplosione nucleare. Solo i neutroni liberi hanno un effetto dannoso sul corpo umano, cioè quelli che non fanno parte dei nuclei degli atomi. Durante un'esplosione nucleare, si formano in una reazione a catena...

Quasi ad ogni passo una persona può trovarsi di fronte a cose diverse disastri naturali O emergenze. È quasi impossibile prevedere i problemi, quindi è meglio che ognuno di noi sappia come comportarsi in un caso particolare e quali misure adottare. fattori dannosi Vale la pena stare attenti. Parliamo dei fattori dannosi di un'esplosione e consideriamo come comportarsi in caso di emergenza del genere.

Cos'è un'esplosione?

Ognuno di noi ha un'idea di cosa sia. Se non hai mai riscontrato un fenomeno simile in vita reale, quindi almeno visto nei film o nei notiziari.

Un'esplosione è una reazione chimica che avviene a una velocità enorme. Allo stesso tempo viene rilasciata energia e si formano gas compressi che possono avere effetti dannosi sulle persone.

In caso di mancato rispetto o violazione delle norme di sicurezza processi tecnologici possono verificarsi esplosioni in strutture industriali, edifici e comunicazioni. Spesso lo è fattore umanoÈ

Ci sono anche gruppo speciale sostanze classificate come esplosive e che in determinate condizioni possono esplodere. Caratteristica distintiva l'esplosione può essere chiamata la sua transitorietà. Basta una frazione di secondo perché, ad esempio, una stanza voli nell'aria con una temperatura che raggiunge diverse decine di migliaia di gradi Celsius. I fattori dannosi di un'esplosione possono causare gravi lesioni a una persona; Influenza negativa alle persone ad una certa distanza.

Non tutte le emergenze sono accompagnate dalla stessa distruzione; le conseguenze dipenderanno dalla potenza e dal luogo in cui tutto ciò avviene.

Conseguenze dell'esplosione

I fattori dannosi dell’esplosione sono:

• Un flusso di sostanze gassose.
• Calore.
• Radiazione luminosa.
• Un suono acuto e forte.
• Frammenti.
• Onda d'urto aerea.

Tali fenomeni possono essere osservati durante l'esplosione sia di testate che di gas domestico. I primi sono spesso utilizzati per operazioni di combattimento; sono utilizzati solo da specialisti altamente qualificati. Ma ci sono situazioni in cui oggetti in grado di esplodere cadono nelle mani di civili, ed è particolarmente spaventoso se si tratta di bambini. In questi casi, di regola, le esplosioni finiscono in tragedia.

Il gas domestico esplode soprattutto se non vengono seguite le regole per il suo funzionamento. È molto importante insegnare ai bambini come utilizzare gli apparecchi a gas ed esporre in modo visibile i numeri di telefono di emergenza.

Aree interessate

I fattori dannosi di un'esplosione possono causare danni a una persona di vari gradi di gravità. Gli esperti identificano diverse zone:

1. Zona I.
2. Zona II.
3. Zona III.

Nei primi due, le conseguenze sono le più gravi: la carbonizzazione dei corpi avviene sotto l'influenza di molto alte temperature e prodotti di esplosione.

Nella terza zona, oltre all'influenza diretta dei fattori di esplosione, se ne può osservare anche una indiretta. L'impatto di un'onda d'urto è percepito da una persona come scorrere, che può danneggiare:

• organi interni;
• organi dell'udito (timpano rotto);
• cervello (commozione cerebrale);
• ossa e tessuti (fratture, lesioni varie).

La situazione più difficile riguarda le persone che hanno subito un’onda d’urto mentre si trovavano fuori dal rifugio. In una situazione del genere accade spesso morte oppure la persona subisce ferite gravi e lesioni gravi, ustioni.

Tipi di danni da esplosioni

A seconda della vicinanza dell'esplosione, una persona può subire lesioni di varia gravità:

1. Polmoni. Ciò può includere una lieve commozione cerebrale, perdita parziale dell'udito e contusioni. Potrebbe anche non essere necessario il ricovero ospedaliero.
2. Media. Questa è già una lesione cerebrale con perdita di coscienza, sanguinamento dalle orecchie e dal naso, fratture e lussazioni.
3. I danni gravi includono gravi contusioni, danni organi interni, fratture complicate, talvolta fatali.
4. Estremamente severo. In quasi il 100% dei casi si conclude con la morte della vittima.

Possiamo fare il seguente esempio: quando un edificio viene completamente distrutto, quasi tutti coloro che erano lì in quel momento muoiono; solo un felice incidente può salvare la vita di una persona; E in caso di distruzione parziale potrebbero esserci delle vittime, ma la maggior parte riceveranno lesioni di varia gravità.

Esplosione nucleare

È il risultato dell'attivazione carica nucleare. Questo è un processo incontrollato in cui avviene il rilascio enorme quantità energia radiante e termica. Tutto questo è il risultato di una reazione a catena di fissione o fusione termonucleare in un breve periodo di tempo.

Casa caratteristica distintiva Un'esplosione nucleare è che ha sempre un centro - il punto in cui è avvenuta esattamente l'esplosione, così come un epicentro - la proiezione di questo punto sulla terra o sulla superficie dell'acqua.

Successivamente, i fattori dannosi dell'esplosione e le loro caratteristiche saranno considerati più in dettaglio. Tali informazioni dovrebbero essere portate a conoscenza della popolazione. Di norma, gli studenti lo ricevono a scuola e gli adulti al lavoro.

Esplosione nucleare e suoi fattori dannosi

Tutto è esposto ad esso: suolo, acqua, aria, infrastrutture. Il pericolo maggiore si osserva nelle prime ore dopo le precipitazioni. Poiché in questo momento l'attività di tutte le particelle radioattive è massima.

Zone di esplosione nucleare

Per determinare la natura della possibile distruzione e il volume dei lavori di salvataggio, sono suddivisi in diverse zone:

1. Un’area di completa distruzione. Qui puoi vedere una perdita del 100% tra la popolazione se non fosse protetta. I principali fattori dannosi dell'esplosione hanno il loro massimo impatto. Puoi vedere la distruzione quasi completa degli edifici, i danni alle reti di servizi pubblici e la completa distruzione delle foreste.
2. La seconda zona è l'area in cui si osserva una grave distruzione. Le perdite tra la popolazione raggiungono il 90%. La maggior parte degli edifici sono distrutti e sul terreno si formano solide macerie, ma i rifugi e i rifugi anti-radiazioni riescono a sopravvivere.
3. Zona con danni moderati. Le perdite tra la popolazione sono piccole, ma ci sono molti feriti e feriti. Si verifica la distruzione parziale o totale degli edifici e si formano macerie. È del tutto possibile scappare nei rifugi.
4. Zona di debole distruzione. Qui i fattori dannosi dell'esplosione hanno un impatto minimo. La distruzione è insignificante, praticamente non ci sono vittime tra le persone.

Come proteggersi dalle conseguenze di un'esplosione

In quasi tutte le città e nelle più piccole localitàÈ necessario costruire rifugi protettivi. Forniscono alla popolazione cibo e acqua, oltre a con mezzi individuali protezioni, che includono:

• Guanti.
• Occhiali protettivi.
• Maschere antigas.
• Respiratori.
• Tute protettive.

La protezione dai fattori dannosi di un'esplosione nucleare aiuterà a ridurre al minimo i danni causati da radiazioni, radiazioni e onde d'urto. La cosa più importante è usarlo in modo tempestivo. Tutti dovrebbero avere un'idea di come comportarsi in una situazione del genere, cosa è necessario fare per essere il meno possibile esposti a fattori dannosi.

Le conseguenze di qualsiasi esplosione possono minacciare non solo la salute umana, ma anche la vita. Pertanto, deve essere fatto ogni sforzo per prevenire tali situazioni dovute alla negligenza nel seguire le regole manipolazione sicura con oggetti e sostanze esplosive.

Un'esplosione nucleare è accompagnata dal rilascio di un'enorme quantità di energia e può disabilitare quasi istantaneamente persone non protette, attrezzature, strutture e vari beni materiali posizionati apertamente a notevole distanza. I principali fattori dannosi di un'esplosione nucleare sono: onda d'urto (onde di esplosione sismica), radiazione luminosa, radiazione penetrante, impulso elettromagnetico e contaminazione radioattiva dell'area.

Onda d'urto. L'onda d'urto è il principale fattore dannoso di un'esplosione nucleare. È una regione di forte compressione del mezzo (aria, acqua), che si estende in tutte le direzioni dal punto di esplosione a velocità supersonica. All'inizio dell'esplosione, il confine anteriore dell'onda d'urto è la superficie bolide. Quindi, mentre si allontana dal centro dell'esplosione, il confine anteriore (fronte) dell'onda d'urto si stacca dalla palla di fuoco, smette di brillare e diventa invisibile.

I parametri principali dell'onda d'urto sono eccesso di pressione nella parte anteriore dell'onda d'urto, durata della sua azione e pressione di velocità. Quando un'onda d'urto si avvicina a qualsiasi punto dello spazio, la pressione e la temperatura aumentano istantaneamente e l'aria inizia a muoversi nella direzione di propagazione dell'onda d'urto. Allontanandosi dal centro dell'esplosione, la pressione sul fronte dell'onda d'urto diminuisce. Quindi diventa meno atmosferico (si verifica la rarefazione). In questo momento, l'aria inizia a muoversi nella direzione opposta alla direzione di propagazione dell'onda d'urto. Dopo aver stabilito pressione atmosferica il movimento dell'aria si ferma.

L'onda d'urto percorre i primi 1000 m in 2 secondi, 2000 m in 5 secondi, 3000 m in 8 secondi.

Durante questo periodo, una persona che vede un lampo può mettersi al riparo e quindi ridurre la probabilità di essere colpita da un'onda o evitarla del tutto.

L'onda d'urto può ferire persone, distruggere o danneggiare attrezzature, armi, strutture tecniche e proprietà. Lesioni, distruzioni e danni sono causati sia dall'impatto diretto dell'onda d'urto, sia indirettamente dai detriti di edifici, strutture, alberi distrutti, ecc.

L'entità del danno a persone e oggetti vari dipende dalla distanza dall'esplosione e dalla posizione in cui si trovano. Gli oggetti che si trovano sulla superficie della terra vengono danneggiati più di quelli sepolti.

Radiazione luminosa. La radiazione luminosa di un'esplosione nucleare è un flusso di energia radiante, la cui fonte è un'area luminosa costituita dai prodotti caldi dell'esplosione e dall'aria calda. La dimensione dell'area luminosa è proporzionale alla potenza dell'esplosione. La radiazione luminosa viaggia quasi istantaneamente (ad una velocità di 300.000 km / sec) e dura, a seconda della potenza dell'esplosione, da uno a diversi secondi. L'intensità della radiazione luminosa e il suo effetto dannoso diminuiscono con l'aumentare della distanza dal centro dell'esplosione; quando la distanza aumenta di 2 e 3 volte, l'intensità della radiazione luminosa diminuisce di 4 e 9 volte.

L'effetto della radiazione luminosa durante un'esplosione nucleare è quello di danneggiare persone e animali con raggi ultravioletti, visibili e infrarossi (calore) sotto forma di ustioni di vario grado, nonché carbonizzazione o accensione di parti infiammabili e parti di strutture, edifici, armi, equipaggiamento militare, rulli in gomma di carri armati e automobili, coperture, teloni e altri tipi di beni e materiali. Osservando direttamente un'esplosione a distanza ravvicinata, la radiazione luminosa provoca danni alla retina degli occhi e può causare la perdita della vista (totale o parziale).

Radiazione penetrante. La radiazione penetrante è un flusso di raggi gamma e neutroni emessi nell'ambiente dalla zona e dalla nuvola di un'esplosione nucleare. La durata dell'azione delle radiazioni penetranti è solo di pochi secondi, tuttavia è in grado di causare gravi danni al personale sotto forma di malattie da radiazioni, soprattutto se si trovano all'aperto. La principale fonte di radiazioni gamma sono i frammenti di fissione della sostanza carica situata nella zona di esplosione e nella nuvola radioattiva. I raggi gamma e i neutroni sono in grado di penetrare spessori significativi di vari materiali. Quando si attraversano vari materiali, il flusso dei raggi gamma viene indebolito e quanto più densa è la sostanza, maggiore è l'attenuazione dei raggi gamma. Ad esempio, nell'aria i raggi gamma si diffondono per molte centinaia di metri, ma nel piombo solo per pochi centimetri. Il flusso di neutroni è fortemente indebolito dalle sostanze che includono elementi leggeri (idrogeno, carbonio). La capacità dei materiali di attenuare la radiazione gamma e il flusso di neutroni può essere caratterizzata dalla dimensione dello strato di semiattenuazione.

Lo strato di mezza attenuazione è lo spessore del materiale passante attraverso il quale i raggi gamma e i neutroni vengono attenuati di 2 volte. Quando lo spessore del materiale aumenta a due strati di mezza attenuazione, la dose di radiazioni diminuisce di 4 volte, a tre strati - di 8 volte, ecc.

Valore di metà strato di attenuazione per alcuni materiali

Il coefficiente di attenuazione della radiazione penetrante durante un'esplosione terrestre con una potenza di 10 mila tonnellate per un veicolo corazzato chiuso è 1,1. Per un serbatoio - 6, per una trincea a profilo completo - 5. Le nicchie sotto il parapetto e le fessure bloccate indeboliscono la radiazione di 25-50 volte; la copertura della panchina attenua le radiazioni di 200-400 volte e la copertura del rifugio di 2000-3000 volte. Una parete spessa 1 m di una struttura in cemento armato attenua la radiazione di circa 1000 volte; l'armatura del carro armato indebolisce le radiazioni di 5-8 volte.

Contaminazione radioattiva della zona. La contaminazione radioattiva dell'area, dell'atmosfera e di vari oggetti durante le esplosioni nucleari è causata da frammenti di fissione, attività indotta e parte non reagita della carica.

La principale fonte di contaminazione radioattiva durante le esplosioni nucleari sono i prodotti radioattivi delle reazioni nucleari: frammenti di fissione di nuclei di uranio o plutonio. I prodotti radioattivi di un'esplosione nucleare che si depositano sulla superficie della terra emettono raggi gamma, particelle beta e alfa (radiazioni radioattive).

Le particelle radioattive cadono dalla nube e contaminano l'area, creando una scia radioattiva (Fig. 6) a distanze di decine e centinaia di chilometri dal centro dell'esplosione.

Riso. 6. Zone di contaminazione a seguito di un'esplosione nucleare

A seconda del grado di pericolo, l'area contaminata dopo la nube di un'esplosione nucleare è divisa in quattro zone.

Zona A – infestazione moderata. La dose di radiazioni fino al completo decadimento delle sostanze radioattive al confine esterno della zona è di 40 rad, al confine interno - 400 rad.

Zona B – infezione grave – 400-1200 rad.

Zona B – contaminazione pericolosa – 1200-4000 rad.

Zona D – contaminazione estremamente pericolosa – 4000-7000 rad.

Nelle aree contaminate, le persone sono esposte a radiazioni radioattive, a seguito delle quali possono sviluppare malattie da radiazioni. Non meno pericoloso è l'ingresso di sostanze radioattive nel corpo e sulla pelle. Pertanto, se anche piccole quantità di sostanze radioattive entrano in contatto con la pelle, in particolare con le mucose della bocca, del naso e degli occhi, possono verificarsi danni radioattivi.

Le armi e gli equipaggiamenti contaminati con sostanze radioattive rappresentano un certo pericolo per il personale se maneggiati senza equipaggiamento protettivo. Al fine di prevenire danni al personale derivanti dalla radioattività di apparecchiature contaminate, sono stati stabiliti livelli ammissibili di contaminazione con i prodotti di esplosioni nucleari che non comportano danni da radiazioni. Se la contaminazione è superiore agli standard consentiti, è necessario rimuovere la polvere radioattiva dalle superfici, ovvero decontaminarle.

La contaminazione radioattiva, a differenza di altri fattori dannosi, agisce a lungo(ore, giorni, anni) e su vaste aree. Non ce l'ha segni esterni e viene rilevato solo con l'ausilio di appositi strumenti dosimetrici.

Impulso elettromagnetico. I campi elettromagnetici che accompagnano le esplosioni nucleari sono chiamati impulsi elettromagnetici (EMP).

Nelle esplosioni al suolo e in aria bassa, gli effetti dannosi dell'EMP si osservano a una distanza di diversi chilometri dal centro dell'esplosione. Durante un'esplosione nucleare ad alta quota, i campi EMR possono formarsi nella zona dell'esplosione e ad altitudini di 20-40 km dalla superficie terrestre.

L'effetto dannoso dell'EMR si manifesta, innanzitutto, in relazione alle apparecchiature radioelettroniche ed elettriche situate in armi, attrezzature militari e altri oggetti. Sotto l'influenza dell'EMR, nell'apparecchiatura specificata vengono indotte correnti e tensioni elettriche che possono causare guasti all'isolamento, danni ai trasformatori, danni ai dispositivi a semiconduttore, bruciatura dei fusibili e altri elementi dei dispositivi di radioingegneria.

Onde d'urto sismiche nel terreno. Durante le esplosioni nucleari in aria e al suolo, nel terreno si formano onde di esplosione sismica, che sono vibrazioni meccaniche del terreno. Queste onde si propagano su lunghe distanze dall'epicentro dell'esplosione, provocano la deformazione del suolo e rappresentano un fattore dannoso significativo per le strutture sotterranee, minerarie e dei pozzi.

La fonte delle onde d'urto sismiche in un'esplosione aerea è un'onda d'urto aerea che agisce sulla superficie terrestre. In un'esplosione al suolo, le onde d'urto sismiche si formano sia come risultato dell'azione di un'onda d'urto aerea, sia come risultato del trasferimento di energia al suolo direttamente al centro dell'esplosione.

Le onde d'urto sismiche formano carichi dinamici su strutture, elementi costruttivi, ecc. Le strutture e le loro strutture subiscono movimenti oscillatori. Lo stress che si presenta in loro quando si raggiunge determinati valori portare alla distruzione degli elementi strutturali. Le vibrazioni trasmesse dalle strutture edilizie alle armi, alle attrezzature militari e alle apparecchiature interne situate nelle strutture possono causare loro danni. Il personale può risentire anche degli effetti dei sovraccarichi e delle onde acustiche provocate dal movimento oscillatorio degli elementi della struttura.