Радиационная и химическая защита

Химическая авария - авария на химически опасном объекте, сопровождающаяся проливом или выбросом опасных химических веществ, способная привести к гибели или химическому заражению людей, продовольствия, пищевого сырья и кормов, сельскохозяйственных животных и растений, или химическому заражению окружающей природной среды.

Пролив АХОВ - вытекание при разгерметизации из технологических установок, емкостей для хранения или транспортирования опасного химического вещества или продукта в количестве, способном вызвать химическую аварию.

Выброс АХОВ - выход при разгерметизации за короткий промежуток времени из технологических установок, емкостей для хранения и транспортирования опасного химического вещества или продукта в количестве, способном вызвать химическую аварию.

СДЯВ – сильнодействующие ЯВ. (лучше говорить ХОВ и не заморачиваться)

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-81 "Вредные  вещества. Классификация и общие  требования безопасности" предусматривается деление ядовитых веществ на четыре степени токсичности (критериями служат ПДК, токсодозы и др. показатели) :

     1. чрезвычайно опасные

     2. высокоопасные

     3. умеренноопасные

     4. малоопасные

     По практическому  применению СДЯВ делятся на промышленные яды; ядохимикаты; лекарственные средства; бытовые химикаты; биологические яды; боевые ОВ.

     Условно по физико-химическим свойствам опасные вещества можно разделить на 3 большие группы :

     1) Нефтепродукты (бензин, керосин, ДТ, мазут). Это наиболее массовые грузы. Основными опасными свойствами нефтепродуктов является их легкая воспламеняемость и способность паров образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.

     2) Разнообразные продукты  органического и неорганического  синтеза, кислоты и щелочи.

     3) Сжатые и сжиженные  газы (хлор, аммиак, сернистый ангидрид, хлористый винил, окислы азота).

     Существует токсикологическая классификация. По действию на организм различают вещества нервно-паралитического, кожно-резорбтивного, общетоксического, удушающего, раздражающего, психохимического (наркотического) действия.

5. Ядерное оружие и его поражающие факторы. Способы защиты от поражающих факторов ядерного взрыва.

Я́дерное ору́жие (или а́томное ору́жие) — взрывное устройство, в  котором источником энергии является синтез или деление атомных ядер — ядерная реакция. В узком смысле — взрывное устройство, использующее энергию деления тяжёлых ядер. Устройства, использующие энергию, выделяющуюся при синтезе лёгких ядер, называются термоядерными. Ядерное оружие включает как ядерные боеприпасы, так и средства их доставки к цели и средства управления; относится к оружию массового поражения (ОМП) наряду с биологическим и химическим оружием.

В зависимости от мощности заряда и условий взрыва энергия взрыва распределяется следующим образом:

    * Ударная волна —  от 40 до 60 %

    * Световое излучение  — 30-50 %

    * Проникающая радиация  — 5 %

    * Радиоактивное заражение  — 5-10 %

    * Электромагнитный импульс  — 20-30 %

Основные поражающие факторы — ударная волна и световое излучение — аналогичны поражающим факторам традиционных взрывчатых веществ, но значительно мощнее.

Ударная волна на границе действия создает давление 60 — 65 атм.

Световое излучение является поражающим фактором огромной силы и действует в радиусе, зависящем от мощности взрыва.

Проникающая радиация не является основным поражающим фактором при ядерном  взрыве, от неё легко защититься даже обычными средствами РХБЗ общевойскового образца. Наиболее защищёнными являются объекты — здания с железобетонными перекрытиями до 30 см, подземные убежища с заглублением от 2-х метров (погреб например) и бронированная (даже легкобронированная) техника.

Радиоактивное заражение — в  современных ядерных зарядах  этот поражающий фактор сведён к минимуму. В отличие от бомб, применённых США для уничтожения Хиросимы и Нагасаки (грязные бомбы), современные бомбы не обладают ярко выраженными остаточными последствиями.[источник?]

Электромагнитный импульс, в отличие  от всех остальных факторов обладает наибольшими поражающими свойствами, хотя и действует кратковременно. При взрыве заряда в большом радиусе уничтожаются все средства связи и управления, перестает работать вся электронная техника и компоненты.

Ударная волна

Большая часть разрушений, причиняемых  ядерным взрывом, вызывается действием ударной волны. Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с). При атмосферном взрыве скачок уплотнения — это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличение температуры, давления и плотности воздуха. Непосредственно за фронтом ударной волны образуется вакуум, вследствие чего возникают сильные потоки воздуха со скоростью 20-100 м/с.[источник?] Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей.

Большинство зданий, кроме специально укрепленных, серьезно повреждаются или  разрушаются под воздействием избыточного  давления 2160-3600 кг/м² (0,22-0,36 атм).

Энергия распределяется по всему пройденному  расстоянию, из-за этого сила воздействия ударной волны уменьшается пропорционально кубу расстояния от эпицентра.

Защитой от ударной волны для  человека являются убежища. На открытой местности действие ударной волны  снижается различными углублениями, препятствиями, складками местности.

Оптическое излучение

Световое излучение — это  поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового  излучения является светящаяся область  взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар, при наземном — полусферу.

Максимальная температура поверхности  светящейся области составляет обычно 5700-7700 °С. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Приближенно, продолжительность свечения в секундах равна корню третьей степени из мощности взрыва в килотоннах. При этом интенсивность излучения может превышать 1000 Вт/см² (для сравнения — максимальная интенсивность солнечного света 0,14 Вт/см²).

Результатом действия светового излучения может  быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.

При воздействии светового излучения  на человека возникает поражение  глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение  и защищенных одеждой участков тела.

Защитой от воздействия светового излучения может служить произвольная непрозрачная преграда.

В случае наличия тумана, дымки, сильной  запыленности и/или задымленности  воздействие светового излучения  также снижается.

Проникающая радиация

Проникающая радиация (ионизирующее излучение) представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.

Радиус поражения проникающей  радиации при взрывах в атмосфере  меньше, чем радиусы поражения  от светового излучения и ударной  волны, поскольку она сильно поглощается атмосферой. Проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов, однако ядерный заряд может быть специально сконструирован таким образом, чтобы увеличить долю проникающей радиации для нанесения максимального ущерба живой силе (так называемое нейтронное оружие). На больших высотах, в стратосфере и космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс — основные поражающие факторы.

Зарево, возникшее в результате высотного ядерного взрыва Starfish Prime

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения  в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения  кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие  гамма-излучение и поток нейтронов. Ее уровень снижается в 10 раз после  прохождения 11 см стали, либо 35 см бетона, либо 50 см грунта/кирпичной кладки, либо 1 м древесины.

Электромагнитный импульс

При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизованном радиацией и световым излучением воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций. Этот эффект может быть использован для ослепления системы предупреждения о ракетном нападении.

Сила ЭМИ меняется в зависимости  от высоты взрыва: в диапазоне ниже 4 км он относительно слаб, сильнее при  взрыве 4-30 км, и особенно силён при высоте подрыва более 30 км (см., например, эксперимент по высотному подрыву ядерного заряда Starfish Prime).

Возникновение ЭМИ происходит следующим  образом:

   1. Проникающая радиация, исходящая  из центра взрыва, проходит через  протяженные проводящие предметы.

   2. Гамма-кванты рассеиваются  на свободных электронах, что  приводит к появлению быстро  изменяющегося токового импульса  в проводниках.

   3. Вызванное токовым импульсом  поле излучается в окружающее  пространство и распространяется  со скоростью света, со временем искажаясь и затухая.

Под воздействием ЭМИ во всех проводниках  индуцируется высокое напряжение. Это  приводит к пробоям изоляции и  выходу из строя электроприборов  — полупроводниковые приборы, различные  электронные блоки, трансформаторные подстанции и т. д. В отличие от полупроводников, электронные лампы не подвержены воздействию сильной радиации и электромагнитных полей, поэтому они длительное время продолжали применяться военными.

Радиоактивное заражение

Радиоактивное заражение — результат  выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва — продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов (наведённая активность).

Оседая на поверхность земли  по направлению движения облака, продукты взрыва создают радиоактивный участок, называемый радиоактивным следом. Плотность  заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от окружающих условий.

Радиоактивные продукты взрыва испускают  три вида излучения: альфа, бета и  гамма. Время их воздействия на окружающую среду весьма продолжительно.

В связи с естественным процессом  распада радиоактивность уменьшается, особенно резко это происходит в  первые часы после взрыва.

Поражение людей и животных воздействием радиационного заражения может вызываться внешним и внутренним облучением. Тяжелые случаи могут сопровождаться лучевой болезнью и летальным исходом.

Установка на боевую часть ядерного заряда оболочки из кобальта вызывает заражение территории опасным изотопом 60Co.

Психологическое воздействие

Люди, непосредственно подвергшиеся воздействию поражающих факторов ядерного взрыва, кроме физических повреждений, испытывают психологическое угнетающее воздействие от осознания факта  близкого ядерного взрыва — самого разрушительного оружия известного человечеству на данный момент. Результатом такого воздействия являются устойчивые негативные воспоминания, обязательно влияющие на дальнейшее поведение человека.

Вероятно, одной из целей различных  террористических группировок является завладение ядерным оружием и его применение против мирного населения с целью психологического воздействия, даже если физические поражающие факторы ядерного взрыва будут незначительны в масштабах страны-жертвы и всего человечества. Неизбежное психологическое воздействие такой атаки многократно усилится средствами массовой информации (телевидение, радио, интернет, пресса), на что и рассчитывают террористы. К счастью, пока не произведено ни одного террористического ядерного взрыва.

Именно психологическое воздействие  от наличия ядерного оружия и страха перед его применения в XX-веке не дало разразиться Третьей (и возможно последней) Мировой войне с применением ядерного оружия.

6. Единицы измерения радиоактивности и ионизирующих излучений.

Вещества, способные создавать  ионизирующие излучения, различаются активностью (А), т.е. числом радиоактивных превращений в единицу времени. В системе СИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (распад/с). Эта единица получила название беккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения активности является кюри (Ки), равная активности нуклида, в котором происходит 3,7 · 1010 актов распада в одну секунду, т.е.

1 Ки = 3,7·1010Бк.

Единице активности кюри соответствует  активность 1 г радия (Rа).

Для характеристики ионизирующих излучений введено понятие дозы облучения. Различают три дозы облучения: поглощённая, эквивалентная и экспозиционная.

Степень, глубина и форма лучевых  поражений, развивающихся среди  биологических объектов при воздействии  на них ионизирующего излучения, в первую очередь зависят от величины поглощённой энергии излучения или поглощённой дозы (Дпогл).