2. Цель и задачи исследования

2.1. Цель исследования

Цель исследования заключается в прогнозировании зон заражения при ядерном взрыве, авариях на радиационно и химически опасных объектах; разработке мероприятий по повышению устойчивости работы объекта; ликвидации аварии в начальной стадии; обеспечении жизнедеятельности населения; защите персонала и населения от радиоактивных и аварийно химически опасных веществ; организации и проведении аварийно спасательных и других неотложных работ (АС и ДНР).

2.2. Задачи исследования

1. Анализ обстановки на потенциально опасных объектах.

2. Исследование устойчивости работы промышленного объекта в чрезвычайных ситуациях.

2.1.Прогнозирование параметров заражения и поражения при ядерном взрыве.

2.2. Прогнозирование параметров заражения и поражения при аварии на химически опасном объекте.

2.3.Оценка обстановки при чрезвычайных ситуациях.

3. Защита населения, персонала и промышленного объекта.

4. Мероприятия по проведению аварийно - спасательных и других неотложных работ.

5. Медицинское обеспечение населения и персонала объекта при ЧС.

34

3. Исследование устойчивости работы промышленного объекта в чрезвычайных ситуациях

3.1. Прогнозирование параметров заражения и поражения при ядерном взрыве

Взрывы ядерных боеприпасов могут производиться в воздухе на различной высоте, на поверхности земли (воды), а также под землей (водой). В зависимости от этого ядерные взрывы принято разделять на следующие виды: высотный, воздушный, наземный, надводный, подземный и подводный.

Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:

• ударная волна;

• световое излучение;

• проникающая радиация;

• радиоактивное заражение;

• электромагнитный импульс.

Прогнозирование зон разрушения, теплового поражения, заражения радиоактивными веществами промышленного объекта производятся в соответствии с индивидуальным исходными данными (табл.2).

С помощью «Таблиц по оценке устойчивости (при ядерном взрыве)[18], на основании расчетов и обобщения определяются:

1. Воздействие ударной воздушной волны;

2. Действие светового излучения (лучистой экспозиции);

3. Радиус зоны загрязнения в районе взрыва;

4. Размеры зон загрязнения на следе радиоактивного облака;

5. Время подхода радиоактивного облака к объекту;

6. Уровень радиации на объекте на 1 ч после взрыва;

7. Режим радиационной защиты персонала цеха (1 группа работающих);

8. График работы персонала цеха (1 группа работающих), выполняющего работы в зданиях, в условиях радиоактивного загрязнения;

9. Режим радиационной защиты ГО ( 2 группа работающих) на открытой местности (время начала работы, количество смен и их продолжительность);

10. Время достижения нормативного уровня радиации на местности.

1. Степень воздействия УВВ на объект (люди, здания, сооружения и пр.) устанавливается в соответствии с избыточным давлением на ее фронте по формуле Садовского М.А.

Ар = (90 •³ √Q • а) / r + (408 • ³√Q • а)²)/ r² + (1290 • Q а) / r ³кПа (1)

где Q - масса ВВ, Q = 16 кт = 16000 т = 16000000 кг;

а - тротиловый эквивалент;

r- расстояние от центра (эпицентра) взрыва до объекта(здания, коммуникации, люди и т.д.), r= 2,2 км = 2200 м.

В нашем случае тротиловый эквивалент равен 0,5, т.к. мощность взрыва соответствует массе тротила.

Определим избыточное давление на фронте ударной воздушной волны

А р = (90 *³ √16000000*0,5 )/ 2200 + (408 •³( √16000000*0,5)² )/ 2200² + (1290 • 16000000*0,5) / 2200 ³ = 5,15+0,6+9,6= 15,35 кПа.

35

При данном избыточном давлении (15,35 кПа) поражения людей и разрушения объекта слабая.

С большой вероятностью можно утверждать, что люди при данном разрушении получат ушибы, вывихи, контузии. Степень разрушения здания – произойдёт деформация кровли, лёгких пристроек, оконных и дверных коробок, внутренних перегородок, штукатурки; ущерб 10-30 %( от стоимости объекта); восстановление силами объекта.

Таблица 2

Характеристика соседних потенциально опасных объектов

Объект	Показатели	Вариант 6
Ядерный взрыв	Расстояние от промышленного объекта, км	2,2
	Мощность взрыва, кт	0,5
	Азимут, град. Относительно объекта	225
	Высотного ветра, град.	225
	Скорость высотного ветра км/ч	50
	Коэффициент ослабления уровня радиации ЗС	200
	Установочная доза облучения, рад/ч	15

36

Объект	Показатели	Вариант 6
Химически опасный	Наименование АХОВ	Хлор
	Расстояние от объекта, км.	2,0
	Емкость резервуара, м3	2500
	Давление газа в резервуаре, атм.	2,0
	Азимут относительно промышленного объекта, град.	180
	Время суток	ночь
	Метеорологические условия: состояние погоды	Спл. обл.

Химически опасный	Температура воздуха, °С	0
	Азимут приземного ветра, град.	180
	Скорость приземного ветра, м/с	3,0
	Обеспеченность СИЗ, %	60

2. Световое излучение - совокупность видимых или близких к нему ультрафиолетовых и в основном инфракрасных лучей.

Степень поражающего действия светового излучения характеризуется лучистой экспозицией:

U = 55*10⁶ *g/r ²кДж/м² , (2)

где g- мощность взрыва, кт ,

r- расстояние, м.

U = 55*10⁶ *0,5/2200²=5,6 кДж/м²

37

При подземном и подводном взрыве поглощается почти вся энергия светового излучения.

Энергия воздушного ядерного взрыва, расходуемая на световое излучение, составляет 1/3 от полной энергии взрыва.

Световое излучение при непосредственном воздействии вызывает ожоги открытых участков тела, временное ослепление, ожоги сетчатки глаза. Возможны вторичные ожоги, возникающих от пламени горящих зданий, сооружений, растительности, воспламеняющейся или тлеющей одежды.

Световое излучение в первую очередь воздействует на открытие участки тела (кисти рук. лицо, шею, а также на глаза).

Проникающая радиация ядерного взрыва представляет собой поток гамма-излучения и нейтронов. Гамма-излучение и нейтронное излучение различны по своим физическим свойствам, а общим для них является то, что они могут распространяться в воздухе во все стороны на расстоянии до 2,5—3 км. Проходя через биологическую ткань, гамма - кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав живых клеток, в результате чего нарушается нормальный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма, что приводят к возникновению специфического заболевания — лучевой болезни.

Возможность возникновения пожара зависит от степени огнестойкости зданий и сооружений, пожарной опасности помещений, плотности и характера застройки.

1. По виду взрывов (наземный) и его мощности (5кт) находится по табл. .радиус зоны заражения (2 км) в районе взрыва 2.

2. Радиоактивное заражение объекта и местности возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и определяется уровнем радиации (на 1ч после взрыва). Уровень радиации - мощность поглощенной зоны на высоте 0,7-1,0 м над зараженной поверхностью земли.

3. В соответствии с мощностью взрыва (5 кт) и скоростью высотного ветра (10 км/ч) определяются размеры зон заражения на следе радиоактивного облака: А = 13 - зона умеренного заражения, Б = 3,6 - зона сильного заражения, В = 1,6 - зона опасного заражения, Г = 0,8 км-зона чрезвычайно опасного заражения. Площадь заражения зон А, Б, В, Г составляет соответственно 68, 19, 8 и 4% от общей площади следа радиоактивного облака.

4. Время подхода радиоактивного облака к объекту, определяется по формуле:

t₀=r/v_в, ч,

где r - расстояние, км;

V_B- скорость высотного ветра, V_в=50 км/ч.

Время подхода радиоактивного облака к объекту составит:

to= 2,2/50=0,22 ч =2,64 мин.

Время подхода радиоактивного облака к объекту составит 13,2 минуты. Учитывая, что необходимо определенное время для выпадения радиоактивных осадков (около ЗО минут), можно считать, что объект будет загрязнен более, чем через 1 час после взрыва. За это время

38

подразделения радиационной и химической разведки обнаружат радиоактивное заражение и сообщат о нем соответствующему штабу ГО. Тактической внезапности не будет. Персонал цеха успеет включиться в СИЗ и укрыться в убежище, радиационных поражений не будет.

5. Уровень радиации (мощность поглощенной фазы) на 1час после взрыва, находится по формуле:

P1= P ^,1+ ((Р^,,1- P ^, 1)/(R ^,-R ^,, )) *r^, , рад/ч (4)

P1= Р ^,, 1+((P^,, 1- Р ^, 1/ (R ^, - R ^,, )) где P^,, 1, P ^,, 1- уровень радиации на 1 час после взрыва соответственно на внешний и внутренний границах зоны заражения, в пределах которой расположен объект, P1 = 8, P^,, 1=80 рад/ч;

R ^,, R ^..- расстояние от эпицентра ядерного взрыва соответственно до внешней и внутренней границ зоны заражения, в пределах которой расположен объект, R^,= 3,6. R ^,,=1,6 км;

r ^, и r ^,, - расстояние от промышленного объекта соответственно до внешней и внутренней границ зоны заражения, в пределах которой расположен объект, r^, =1,9км, r^,, = 0,1.

P₁=8+ ((80-8) / (2))* 1,9 = 76 рад/ч

P₁=80- ((80-8) / (2)* 0,1= 76 рад/ч

39

Рис.1. Зоны радиоактивного заражения на следе облака ядерного взрыва

40

6.Для защиты населения и персонала предприятий в зависимости от степени в зависимости от степени защиты разработано 8 типов РЗЗ:

1,2,3- для защиты населения;

4,5,6,7- для защиты персонала предприятий, работающего в цехе;

8- для ГО, выполняющих АС и ДНР на открытой местности.

РЗЗ определяется по уровню радиации (76 рад/ч) на 1 час после взрыва и коэффициенту ослабления уровня радиации (1000), убежищами, укрытиями, зданиями и сооружениями, домами и т.д. Выбирается ближайшее большее табличное значение (80 рад/ч).

Для наших условий РЗЗ 7-А-3: номер типового режима, А-индекс зоны заражения,3-номер режима в пределах зоны А.

Общая продолжительность РРЗ- 2-е суток:

1 этап- время пребывания в ЗС- продолжительность прекращения работы объекта (4 ч.);

2 этап - время работы объекта с использование для отдыха ЗС (О сут.), для наших условий данный этап отсутствует;

3 этап - продолжительность работы объекта с ограниченным пребыванием людей на открытой местности, до 1 -2 ч в сут. (44ч).

41

Таблица 3

Режим радиационной защиты персонала цеха (1 группа работающих)

						Послед. соблюдения РРЗ,ч.
Наименование объекта	Коэф. ослабления уровня радиации ЗС	Уровень радиации на 1 час после взрыва рад/ч	РРЗ	Продолж. соблюдениия РРЗ, сут.	1 этап- непрерывного соблюдения РРЗ,ч.	2 этап- время работы объекта с использ. Для отдыха ЗС	3 этап-время работы объекта с огранич. пребыванием людей на откр.местности до 1-2 ч.в сут.
Сборочный цех	1000	76	7-А-3	2	4	-	44

3. График работы персонала цеха в условиях радиоактивного заражения.

Условные обозначения: Черный — время непрерывного пребывания в ЗС (прекращения работы объекта); Коричневый — время работы объекта с использованием для отдыха ЗС;

Зеленый - время работы объекта с ограниченным пребыванием людей на открытой местности, до 1-2 ч. в сут.;

Синий - отдых в загородной зоне (пункте эвакуации); Белый - время в пути(в загородную зону и обратно.

Таблица 4

График работы персонала цеха в условиях радиоактивного заражения

РРЗ	Группа работающих	Сме на	Продолжительность соблюдения РРЗ, ч
			0 (20)	4	8	12	16	20		24	28	32	36	40	44
7-А-З 1	1	1								ш	-
		22						Ш

3. График выполнение АСиДНР формированиями ГО на открытой местности составляется на первые сутки после взрыва. На последующие сутки составляется новый график, исходя из сложившейся радиационной

42

обстановки, и т.д. до достижения нормативного уровня радиации [37].

Время начала АСиДНР на территории объекта, количество смен и их продолжительность определяются в зависимости от уровня радиации на 1 ч. (76 рад/ч) после взрыва и установленной дозы облучения (15 рад). Уровень радиации на момент входа составляет 8 рад/ч.

Время выполнения АСиДНР - 24 ч. Продолжительность 1-й смены не должна превышать 2 ч. С целью обеспечения получения равномерной дозы облучения для всех смен продолжительность каждой последующей смены должна быть больше предыдущей: 1 -я -2,0; 2-я - 3,3; 3-я -4,7; 4-я 6,2; 5-я - 7,6 ч.

Таблица 5

График работы формирований ГО на открытой местности

(группа работающих 2)

Смена		Продолжительность			смены,			ч.
1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13		14	15		16	17		18	19		20	21		22	23		24	25
2
3
4
5

9. С течением времени

, вследствие естественного распада радиоактивных веществ, уровень радиации на следе радиоактивного облака уменьшается по следующей зависимости:

Р= P₁ (t₁ / t)ⁿ , (5)

где Р - уровень радиации в любой момент времени (искомый), рад/ч;

P ₁ - уровень радиации в известный момент времени (измеренный, заданный на 1 час после взрыва), рад/ч.;

t ₁ - время, на которое измерен (задан) уровень радиации, в данном случае t ₁-1ч.;

t - время, прошедшее после взрыва, ч;

n- показатель степени, характеризующий спад уровня радиации, зависящий от изотопного состава радионуклидов, для ядерного взрыва n = 1,2.

Р=76*(1/1)^1,2 =76 рад/ч.

10.Время достижения нормативного уровня радиации на местности. Определим время достижения нормативного уровня радиации на местности:

t=t ₁( P₁/P_H)^1/1,2 (6)

где t- время достижения нормативного уровня радиации;

t₁ - время, на которое известен измеренный уровень радиации;

P₁- уровень радиации на это время ( 6,2 4 мин.; 1 час = 76 рад/ч);

43

Рн - нормативный уровень радиации на местности, Рн =0,5 рад/ч.

t = 1*(76 / 0,5) ^1/1,2= 64 часа (3 суток)

44