Расчёт поражающего действия светового излучения

1. Определим величину светового импульса на объекте. q=200, расстояние от взрыва – 2 км. Расстояние 2 км находится в интервале от 2,1 до 0,9 км. Определим, как изменяется давление на 0,1 км. Для этого вначале определим, чему равен интересующий нас интервал. Он равен 2,1–0,9=1,2 км, что составляет 0,1х12. Получаем СИ на 0,1 км (4200 кДж/м² – 1000 кДж/м²):12=266,6. Если на расстоянии 0,9 км СИ=4200 кДж/м², то 2 км – это дальше от 0,9 км на 1,1 км, значит СИ будет меньше на =2932,6 кДж/м² (266,6*11), отсюда на объекте СИ=4200 кДж/м² –2932,6 кДж/м²=1267,4 кДж/м².

2. Степень поражающего действия светового излучения зависит от количества поглощённой энергии. Поглощённое любым предметом (тела человека) световое излучение переходит в другой вид энергии – тепло, взывая нагрев предмета, который может расплавиться, обуглиться или воспламениться. У людей световое излучение может вызвать ожоги и поражение органов зрения. Почти во всех случаях ожог является не только местным, а общим заболеванием (ожоговая болезнь). Различают четыре степени ожога: первую, вторую, третью и четвёртую степени.

При данном световом излучении у людей возникают ожоги 4 степени. При этом происходит омертвление кожи более глубоких слоев тканей (подкожной клетчатки, мышц, сухожилий костей). Поражение значительной части кожного покрова может привести к смертельному исходу. При ожогах IV степени кожа поражается на всю глубину, струп от воздействия пламенем образуется сухой и плотный, толстый серовато-мраморного цвета иногда с признаками обугливания. У животных при возникновении ожогов 4 степени, происходит некротизация всей дермы и даже подкожной клетчатки.

Первая помощь при ожогах. Удалить пострадавшего из зоны действия огня, одежду не срывать, лучше срезать (в холодное время года пострадавшего не раздевать, так как охлаждение резко ухудшает общее состояние). На ограниченные ожоги накладывается сухая стерильная ватно-марлевая повязка (никаких присыпок или мазей), а при обширных - больного нужно укутать в стерильную простыню, укрыть потеплее, напоить теплым чаем и создать покой до прибытия врача. Чистые простыню, полотенце, наволочку и т. д. можно продезинфицировать, смочив их одеколоном. Это будет также дезинфицировать кожу и способствовать уменьшению болевых ощущений. В случаях обширных ожогов конечностей показана транспортная иммобилизация. Противошоковые мероприятия: наркотики, сильно действующие анальгетики; не причинять болей, тщательно уложить пострадавшего. Обожженное лицо необходимо закрыть стерильной марлей. При ожогах глаз следует делать холодные примочки из раствора борной кислоты (половина чайной ложки кислоты на стакан воды) и экстренно доставить больного в стационар.

Защита от светового излучении более проста, чем от других поражающих факторов. Световое излучение распространяется прямолинейно. Любая непрозрачная преграда, любой объект, создающий тень, могут служить защитой от него. Используя для укрытия ямы, канавы, бугры, насыпи, простенки между окнами, различные виды техники, кроны деревьев можно значительно ослабить или вовсе избежать ожогов от светового излучения. Полную защиту обеспечивают убежища и противорадиационные укрытия.

3. При данном световом излучении мягкая кровля (толь, рубероид) будет иметь устойчивое горение, а обивка сидений автомобиля будет воспламенена и при отсутствии тепла прекратит своё горение.

4. Пожар - это неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.

Горением называют быстро протекающую химическую реакцию, сопровождающуюся выделением большого количества тепла и свечением. Сущность горения заключается в нагревании источником зажигания горючего материала до начала его теплового разложения. Когда горючий материал разлагается, он выделяет пары углерода и водорода, которые соединяясь с кислородом воздуха в реакции горения, образуют двуокись углерода, воду и выделяют много тепла, а также окись углерода (угарный газ) и сажу.

Воспламенением называется процесс возникновения горения, происходящий в результате нагрева горючего вещества источником зажигания. Горящая спичка и тлеющая сигарета способны воспламенить многие горючие вещества и материалы. Многим твердым веществам и материалам присуще самовозгорание.

Самовозгорание - явление скачкообразного увеличения инертности реакции, приводящей к началу горения вещества (материала, смеси) при отсутствии видимого источника зажигания. Сущность этого процесса заключается в том, что при воздействии тепла на материал происходит аккумуляция (накопление) его в материале и при достижении определённой температуры происходит самонагревание, тление или воспламенение. Аккумуляция тепла может продолжаться от нескольких дней до нескольких месяцев.

Возгорание материалов приводит к возникновению пожаров: отдельных, сплошных, горение и тление в завалах. Отдельные пожары возникают при СИ от 100 до 800 кДж/м², сплошные – от 801 до 2000 кДж/м², горение и тление в завалах – свыше 2000 кДж/м².

При данном СИ на рассматриваемом объекте будут сплошные пожары.

Отдельные пожары характеризуются процессом распространения пламени до максимального охвата площади поверхности объёма горючих материалов. Для ее начала свойственны сравнительно небольшие температуры и скорости распространения фронта пламени. Завершается эта фаза нарастанием опасности увеличения пожара, так как пламя в это время достигает максимальных размеров, что создает возможность его распространения на близлежащие объекты и слияния пожаров в единый столб пламени.

Сплошные пожары характеризуется процессами устойчивого максимального горения вплоть до времени сгорания основной массы веществ и разрушения конструкций сооружения.

Горение и тление в завалах – это процессы выгорания материалов и обрушение конструкций. Скорость горения в этот период невелика, что обуславливает значительное снижение тепловой радиации.

5. Определим продолжительность светового импульса. Продолжительность (Т) СИ определяется по формуле: Таким образом Т=200^1/3с=5,848с

1.3.3. Расчёт поражающего действия проникающей радиации (ПР)

1. При ядерном взрыве имеют место следующие излучения: альфа- , бета- , гамма- , нейтронное и протонное. Гамма-, нейтронное и протонное излучение обладают большой проникающей способность. Все виды радиоактивного излучения характеризуются дозой. Различают дозы: поглощенную (Д_п), экспозиционную (Д_э), эквивалентную (Д_экв), интегральную (Д_и).

Экспозиционная доза указывает, какое количество электричества образуется при ионизации от радиоактивного излучения. В системе СИ она измеряется в Кл/кг, при этом применяется несистемная единица - рентген (Р). Определим значение экспозиционной дозы на объекте. q=200, расстояние от взрыва – 2 км. Расстояние 2 км находится в интервале от 2,1 до 1,7 км. Определим, как изменяется давление на 0,1 км. Для этого вначале определим, чему равен интересующий нас интервал. Он равен 2,1–1,7=0,4 км, что составляет 0,1х4. Получаем изменение экспозиционной дозы на 0,1 км (1000 Р – 300 Р):4=175. Если на расстоянии 1,7 км Д_э=1000Р, то 2 км – это дальше от 1,7 км на 0,3 км, значит Д_э будет меньше на =525Р (175*3), отсюда на объекте Д_э=1000 Р –525Р=475Р. 1Кл/кг=3880Р значит 1 Р =2,57 * 10^-4 Кл/кг, т.е. 475 Р=0,12 Кл/кг

Поглощенная доза указывает энергию радиоактивного излучения, поглощённой единицы массы; в системе СИ она измеряется в Дж/кг или греях (Гр), 1Дж/кг=1Гр, 1Гр=1рад. Можно перевести экспозиционную дозу в поглощённую, учитывая, что 1Гр=114Р. Тогда Д_п=Д_э/114, Гр. Дп=475/114 Гр=4,167Гр.

Эквивалентная доза определяет дозу, полученную биологической тканью. В системе Си она определяется в зивертах (Зв), либо в несистемной единице измерения – в биологических эквивалентах рентгена (бэрах) (1Зв=100бэр). Эквивалентная доза зависит от коэффициента качества ионизирующего излучения (Кк). Коэффициент качества гамма-лучей принят равным 1, бета-лучей – 2, альфа-лучей – 20. Зная поглощённую дозу и тип излучения можно определить эквивалентную дозу: Д_экв = Д_п х Кк, Зв. Таким образом, определим Д_экв для гамма-лучей вне помещения на территории объекта, Д_экв=4,167*1=4,167 Зв. Для бета-лучей, Д_экв=4,167*2=8,334 Зв. Для альфа-лучей, Д_экв=4,167*20=83,34 Зв.

Интегральная доза – доза, полученная всей массой тела. Измеряется в Зв*кг.

Проникающая радиация действует не более 25 секунд после взрыва. Она может вызвать потемнение оптических стёкол, засвечивание фотоматериалов, и вывести из строя радиоэлектронную аппаратуру, особенно содержащую полупроводниковые элементы.

2. Проникающая радиация, ионизируя ткани человека, вызывает лучевую болезнь, тяжесть которой обуславливается величиной поглощённой дозы. При одноразовом общем излучении в течении непродолжительного времени человек без всяких последствий может перенести дозу в 50 рад. Лучевая болезнь развивается при дозах свыше 100рад. Доза проникающей радиации свыше 600 рад является для человека смертельной. При однократной экспозиционной проникающей радиации в 475 Р поражения людей тяжёлые. У человека резко уменьшается количество не только лейкоцитов и эритроцитов, но и тромбоцитов. Симптомы недомогания проявляются через несколько часов.