Продолжительность светового импульса

Продолжительность (Т) СИ определяется по формуле Т = (с); Т =

Где q – мощность боеприпаса, кт

Отсюда Т = ≈5,85 (с)

1.3.3. Расчет поражающего действия проникающей радиации

При ядерном взрыве имеют место следующие излучения: альфа- , бета- , гамма- , нейтронное и протонное. Гамма-излучения обладают большой проникающей и ионизирующей способностью (до 10 км) и создают (n*10) пар ионов в см³. Альфа - излучения обладают наименьшей проникающей способностью (до 12 см) и создают (n*1000) ионов в см³. Физики называют альфа-лучи «богатырь с короткими руками». Бета - излучения обладают проникающей способностью до 10 м и создают(n*100) пар ионов в см³.

Все виды радиоактивного излучения характеризуются дозой. Различают дозы: поглощенную (Д_п), экспозиционную (Д_э), эквивалентную (Д_экв), интегральную (Д_и).

Поглощенная доза указывает энергию радиоактивного излучения, поглощенной единицей массы. Она зависит от ряда интенсивности излучения, энергетического и качественного его состава, времени облучения, а также от состава вещества. Поглощенная доза в системе СИ измеряется в Дж/кг и грэях (Гр), 1Дж/кг = 1 Гр, 1 Гр = 1 рад.

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 измерения – рентген (Р). 1 Кл/кг=3880Р.

Рентген – это доза, при которой в см³ сухого воздуха создаются ионы обоих знаков, каждый из которых составляет одну электростатическую единицу количества электричества.

Эквивалентная доза определяет дозу, полученную биологической тканью. В системе СИ она измеряется в зивертах (Зв) и бэрах (1 Зв = 100 бэр).Эквивалентная доза зависит от коэффициента качества ионизирующего излучения (Кк). Для альфа-лучей Ккравен 20, бета-лучей – 2, гамма-лучей – 1.Знаяпоглощенную дозу и тип излучения можно определить эквивалентную дозу:

Д_экв = Д_п *Кк, Зв

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

Проникающая радиация действует не более 25 секунд после взрыва.

Доза зависит от вида ядерного взрыва (ЯВ), его мощности и расстояния от взрыва, а также от коэффициента ослабления (коэффициента защиты) радиации, если человек находится в укрытии. Коэффициент ослабления на открытой местности равен 1, в салоне автомобиля он равен 2 и более в зависимости от материала корпуса автомобиля; в бомбоубежище он может достигать 1000.

Доза экспозиционная (Дэ) вне помещения на территории объекта

Имеем следующие данные для расчёта:

q = 200 кт, расстояние от взрыва – 2 км. По табл. 7 «Определение расстояния в км до наземного ЯВ по экспозиционной дозе» расстояние 2 км находится в интервале от 2,1 км до 1,7 км. Необходимо определить, как изменяется доза эквивалентная на 0,1 км. Для этого сначала определим, чему равен этот интервал. Он равен 2,1 – 1,7 = 0,4 км, что составляет 0,1х4. Тогда получим изменение эквивалентной дозы Д_э на 0,1 км: (1000 Р – 300 Р):4 = 175 Р. Если на расстоянии 2,1 км Д_э = 300 Р, то 2 км – это ближе от 2,1 км, значит, Д_э будет больше в данном случае на 175 Р отсюда экспозиционная доза вне помещения на территории объекта Д_э = 300 Р + 175 Р = 475 Р

Доза поглощенная (Д_п) вне помещения на территории объекта

По данной формуле рассчитаем дозу поглощенную Д_п

Д_п = , Гр;Д_п = 1,53 (Гр)

Доза эквивалентная (Д_экв) для гамма-лучей вне помещения на территории объекта

По данной формуле рассчитаем дозу эквивалентную для гамма-лучей (Кк=1)

Д_экв = Д_п * Кк ;Д_экв=1,53*1=1,53 (Зв)

Доза эквивалентная (Д_экв) для бета-лучей вне помещения на территории объекта

По данной формуле рассчитаем дозу эквивалентную для бетта-лучей (Кк=2)

Д_экв = Дп * 2 ;Д_экв=1,53*2=3,06 (Зв)

Доза эквивалентная (Д_экв) для альфа-лучей вне помещения на территории

По данной формуле рассчитаем дозу эквивалентную для альфа-лучей (Кк=20)

Д_экв = Дп * 20 ;Д_экв=1,53*2=30,6 (Зв)

Доза интегральная (Д_и) вне помещения на территории объекта

Д_и= Д_п*М (Гр/кг), где М-масса. Д_и=1,53*60=91,8 (Гр*кг)

60 кг-масса моего тела

Степень поражения людей (степень лучевой болезни) и её характеристика

Лучевая болезнь подразделяется на 4 степени: 1 легкая, 2 средняя, 3 тяжелая и 4 крайне тяжелая. Люди, находящиеся на территории данного объекта, получили 3 тяжелую степень лучевой болезни, которая характеризуется уменьшением количества эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в крови. Симптомы недомогания проявляются через несколько часов.

1.3.4. Расчёт зон заражения и доз облучения на следе радиоактивного облака

В зависимости от степени заражения на следе радиоактивного облака выделают следующие зоны радиоактивного загрязнения/заражения (ЗРЗ): умеренного (А), сильного (Б), опасного (В), чрезвычайно опасного (Г).

Доза, полученная в здании объекта, если бы работник находился в нем несколько часов

Со временем вследствие распада радиоактивных веществ (изотопов) на следе радиоактивного облака наблюдается спад уровня радиации. Чтобы определить уровень радиации в любой час (t) после взрыва (Pt), используется коэффициент для пересчёта (Кt = Р₁ / Pt), где Р₁– уровень радиации на один час после взрыва), который равен 5,2.

V_ветра=50 км/ч З В

800 Р/ч

240 Р/ч

80 Р/ч

8 Р/ч

Условные обозначения:

место взрыва

объект (Э)

зона чрезвычайно опасного радиоактивного

заражения (800Р/ч)

зона опасного радиоактивного заражения

(240Р/ч)

зона сильного радиоактивного заражения

(80Р/ч)

зона умеренного радиоактивного заражения

(8Р/ч)

Показатели (ЗРЗ)	А	Б	В	Г
Длина, км	200	83	50	26
Ширина, км	18	8	5	3

Аз 180°

Рис. 2.Зоны загрязнения местности радиоактивными веществами от наземного ядерного взрыва мощностью боеприпаса 200 кт

Уровень радиации на 4 часов после взрыва определяется из приведенного уравнения:

Р_t= Р₁/ К_t

Рt = 17100/5,2 ≈3288,5 (Р/ч)

Для определения дозы радиации (Д), полученной за время пребывания в ЗРЗ, используется формула:

Д= , (Р)

Где Т – время пребывания в ЗРЗ, ч;

Р_ср – средний уровень радиации, Р/ч;

К_осл–коэффициент защиты укрытия(ослабления радиации);(К_осл=5)

Р_ср = (Р_н + Р_к)/2, (Р/ч),

Где Р_н и Р_к – соответственно уровень радиации в начале и в конце пребывания в ЗРЗ, Р/ч. Уровень радиации в конце пребывания в ЗРЗ принимается как Р_t = Р₂, а уровень радиации в начале определяется как Р₀ ≈ Р₁.

Р_ср = (17100+3288,5)/2 = 10194,25 (Р\ч)

Д_пр = (10194,25 * 4)/5 = 8155,4 (Р)

Получив такую дозу, работник получит крайне тяжёлую степень лучевой болезни, что говорит о том, что работник умрет на месте. Лучевая болезнь четвертой степени возникает при однократной дозе свыше 600 Р (0,156 Кл/кг). Болезнь сопровождается затемнением сознания, лихорадкой, резким нарушением водно-соле­вого обмена и заканчивается смертельным исходом через 5—10 суток. Но в данном случае этих болезненных сопровождений не будет, человек сразу скончается.