Таблица 1

Степень лучевой болезни	Доза облучения, бэр	Характеристика болезни
легкая	100…200	Слабость, головная боль, тошнота, восстановление крови через 4 месяца
средняя	200…300	Депрессия, расстройства желудка, нарушение сна, повышение температуры, кожные кровоизлияния, восстановление крови через 6 месяцев, возможны смертельные случаи
тяжелая	300…500	Признаки болезни проявляются резко. Смерть в течение месяца до 60% облученных
Крайне тяжелая	> 500	Через 15 минут рвота с кровью, смерть наступает в течение 10 суток

 

Руководящими документами в вопросах нормирования РАИ являются «Нормы радиационной безопасности НРБ-96» и «Основные санитарные правила работы с РВ и ИИИ ОСП-72/87». Нормой являются предельно-допустимая доза (ПДД) – годовой уровень облучения, не вызывающий при равномерном облучении неблагоприятных изменений в состоянии здоровья облучаемого и его потомства в течение 50 лет. Генетически значимая доза облучения, получаемая населением в целом от всех источников, не должна превышать 5 бэр на человека за 30 лет. ПДД разового аварийного облучения 25 бэр.

 

Чрезвычайные ситуации при использовании ядерного оружия

Ядерные боеприпасы (ЯБП) делят на ядерные и термоядерные. Термоядерные БП имеют мощность на порядок выше, в них ЯБП играют роль взрывателя.

Мощность ЯБП q определяется количеством высвобождающейся при его взрыве энергии (тротиловым эквивалентом), то есть количеством тротила, при взрыве которого высвобождается столько же энергии, что и при взрыве ЯБП. Тротиловый эквивалент (ТЭ) измеряется в т, кт и в Мт.

Ядерный взрыв в зависимости от высоты делят на:

высотные, если подрыв произведен на высоте долее 15 км;

воздушные, если светящаяся область не касается поверхности земли;

наземные (надводные), если светящаяся область касается поверхности земли (воды);

подземные (подводные), произведенные на глубине до 1 км.

Основные поражающие факторы и распределение энергии между ними представлено в таблице 10

                                                                                     

  Таблица 10

Наименование фактора	Энергия, %
Ударная воздушная волна Световое излучение Проникающая радиация РЗ местности Электромагнитный импульс

 

Ударная воздушная волна – наиболее мощный поражающий фактор. Разрушительная поражающая сила УВВ определяются избыточным давлением во фронте, которое зависит от мощности ЯБП и расстояния от центра взрыва и времени воздействия.

Световое излучение – это электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частях спектра. Его источником является светящийся шар, состоящий из смеси раскаленных продуктов взрыва с воздухом. Его размеры зависят от мощности ЯБП. Энергия светового излучения вызывает пожары и непосредственное действие на человека в виде световых ожогов, ослепления и потерю зрения.

Проникающая радиация вызывает поражение живых организмов – лучевую болезнь.

Радиоактивное заражение (РЗ) местности – заражение поверхности земли, атмосферы, водоемов радиоактивными веществами, выпавшими из облака, образованного ядерным взрывом. Наибольшее РЗ наблюдается при наземном ядерном взрыве, при низком воздушном оно составляет до 50%, а при высоком воздушном – до 20% величины РЗ от наземного взрыва. Опасность получения лучевой болезни на территории определяется с помощью приборов радиационной разведки.

Зона А – зона умеренного заражения, наносится на карту синим цветом, занимает до 80% площади следа, внешняя граница определена дозой 40 рад.

Зона Б – зона сильного заражения, наносится зеленым цветом на внешней ее границе и внутренней зоны А, доза облучения составляет 400 рад, занимает до 12% площади следа.

Зона В – зона опасного заражения, наносится коричневым цветом, доза облучения 1200 рад, занимает до 8% площади следа.

Зона Г – зона чрезвычайно опасного заражения, наносится черным цветом, доза облучения на внешней границе составляет 4000 рад, внутри зоны 10000 рад, занимает до 3% площади следа.

Размеры зон РЗ зависят от мощности ЯБП, метеоусловий и особенно существенно – от средней скорости ветра.

Электромагнитный импульс (ЭМИ) представляет собой электрические и магнитные поля, повреждает аппаратуру управления и связи, радиоэлектронные устройства, у людей, работающих на них, могут быть поражения наводящим током.

Очаг ядерного поражения (ОчЯП) – территория, на которой под действием ядерного взрыва возникают массовые разрушения, пожары, завалы, заражения местности и жертвы. Площадь ОчЯП с достаточной мощностью определяется площадью круга с радиусом, равным зоне слабых разрушений с избыточным давлением 10 кПа (0,1 кг/см²).

Примеры решения задач

Задача 1: Определить размеры и площадь зоны В на следе облака радиоактивного заражения при наземном ядерном взрыве мощностью 500 кт. Средняя скорость ветра 25 км/ч

Решение

1. на пересечении строки «500 кт» из таблицы 11 со столбцом «скорость ветра 25 км/ч», «зона В» определяем длину этой зоны L = 65 км и ее ширину

 Ш = 7,4 км.

2. По этой же строке на пересечении со вторым столбцом определяем диаметр круга вокруг центра взрыва 2,6 км.

3. Площадь зоны заражения определяется по формуле

S = 0,9 · L · Ш = 433 км²

Размеры зон по следу облака

Таблица 11

Мощность наземного ядерного взрыва, кт	Диаметр круга, км	Зона РЗ	Скорость ветра, км/ч
дли-на	ши-рина	дли-на	ши-рина	дли-на	ши-рина	дли-на	ши-рина
	1,57	А Б В		7,2 3,3 1,9		8,3 3,3 1,9		8,7 3,2 1,8		8,9 3,1 1,7
	2,00	А Б В		6,1 4,0		6,4 3,9		6,3 3,8		6,3 3,6
	2,24	А Б В		7,8 5,3		8,4 5,3		8,4 5,3		8,4
	2,40	А Б В		8,9		9,6 6,2		9,8		9,9 5,8
	2,60	А Б В		7,4		7,7		7,7		7,7
	2,86	А Б В		9,5

 

Задача 2: ОЭ находится в 7 км от вероятной точки прицеливания, используется ЯБП мощностью 1000 кт. Круговое вероятное отклонение (КВО) от точки прицеливания не превысит 0,6 км. В цехе имеются станки программного управления. Оценить устойчивость работы цеха к воздействию ЭМИ наземного ядерного взрыва, если:

электропитание станков выполнено подземным кабелем длиной 100 м с вертикальным ответвлением 1,5 м при напряжении 380 В (± 15%) и с коэффициентом экранирования К = 2;

пульт программного управления выполнен на микросхемах с токопроводящими элементами высотой 0,05 м и рабочим напряжением

12 В;

питание разводящей сети цеха напряжением 220 В (±15%) осуществляется через трансформатор при длине горизонтальных линий 50 м, высоте вертикальных ответвлений 2м и коэффициенте экранирования системы программного управления К = 2.

Решение:

1. Минимальное расстояние от цеха до центра взрыва с учетом КВО составит        R_min = 7 - ,06 = 6,4 км

2. Ожидаемое max значение вертикальной составляющей напряженности электрического поля, генерирующего ЭМИ в результате применения ЯБП мощностью q:

Е_В = 5 · 10³ · (1 + 2 · R) / R³ · Lg · (14.5 · q) =

= 5000 · (1 + 2 · 6,4) · 6,4³ · Lg · (14.5 · 1000) = 1148 В/м,

где R – расстояние R_min

3. Величина max значения горизонтальной составляющей напряженности электрического поля:

Е_Г = 10 · (1 + 2 · R) / R³ · Lg · (14.5 · q) = 2,32 В/м

4. Ожидаемое max напряжение наводок в системах электропитания цеха:

вертикальных     U_B = E_B · L / K = 1148 · 1,5 / 2 = 661 В;

горизонтальных  U_Г = E_Г · L / K = 2,32 · 100 / 2 = 116 В.

5. Ожидаемое max напряжение наводок в системе пульта управления

U_B =1148 · 0,05 / 2 = 28,7 В

6. Вероятное max напряжение наводок в системах программного управления станками:

вертикальных     U_B = E_B · L / K = 1148 · 2 / 2 = 1148 В;

горизонтальных  U_Г = E_Г · L / K = 2,32 · 50 / 2 = 58 В.

7. Max напряжение, которое может выдержать оборудование, то есть на 15% выше номинала:

электропитание цеха U_max = 380 · 1,15 = 437 В < 661 В;

пульта управления U_max = 12 · 1,15 = 13,8 В < 28,7 В;

разводящая электросеть U_max = 220 · 1,15 = 253 В < 1148В.

8. Вывод: в результате воздействия ЭМИ в цехе могут выйти из строя электродвигатели, пульт программного управления и оборудования электроснабжения станков. Необходимо проведение работ по обеспечению защиты оборудования.

 

Вопросы по теме:

1. Виды радиоактивных излучений.

2. Единицы радиоактивного излучения.

3. Основные мероприятия для обеспечения радиационной безопасности.

 

Тесты по теме

 

Задания. Тесты

Ответы

1. Какое излучение входит в состав ионизирующего излучения? а) a- и b- излучение б) g- излучение в) излучение нейтронов г) рентгеновские лучи   2. Чем характеризуется степень радиоактивного заражения местности? а) Уровнем радиации б) Степенью ионизации   3. Как называется норма радиационной безопасности? а) ПДУ б) ПДК в) ПДД   4. Какой поражающий фактор ядерного взрыва является наиболее мощным? а) Ударная воздушная волна б) Световое излучение в) Электронный импульс   5. Как называются приборы радиоактивного облучения? а) Измерители ионизации б) Рентгенметры в) Дозиметры