Уражаючі фактори ядерного вибуху. Засоби і способи захисту від них

Ударна хвиля (мал. 40) ядерного вибуху виникає в результаті розширення розжареної маси газів, що світиться, у центрі вибуху і являє собою область різко стиснутого повітря, яка поширюється від центра вибуху з надзвуковою швидкістю. Дія її продовжується до 20 сек. Відстань 1 км ударна хвиля проходить за 2 сек, 2 км – за 5 сек і 3 км – за 8 сек.

Мал. 40 Уражаючі фактори ядерного вибуху

Ураження ударною хвилею викликаються як дією надлишкового тиску, так і метальною її дією (швидкісним натиском), зумовленою рухом повітря у хвилі. Особовий склад, озброєння та військова техніка (ОВТ), які розташовані на відкритій місцевості, уражаються, головним чином, у результаті метальної дії ударної хвилі, а об’єкти значних розмірів (будинки й інші) – дією надлишкового тиску.

Ураження можуть бути завдані також у результаті непрямої дії ударної хвилі (уламки будинків, дерев та ін.). У деяких випадках вагомість ураження від непрямої дії може бути більшою, ніж від безпосередньої дії ударної хвилі, а кількість уражених – переважаючою.

На параметри ударної хвилі впливають рельєф місцевості, лісові масиви і рослинність. На схилах, повернутих до вибуху з крутизною більше 10º, тиск зростає: ріст крутизни схилу викликає ріст тиску. На зворотних схилах має місце зворотне явище. У щілинах, траншеях й інших спорудах заглибленого типу, розташованих перпендикулярно до напрямку поширення ударної хвилі, метальна дія значно менша, ніж на відкритій місцевості. Тиск в ударній хвилі всередині лісового масиву вище, а метальна дія значно менша, ніж на відкритій місцевості. Це пояснюється опором дерев повітряним масам, що рухаються з великою швидкістю за фронтом ударної хвилі.

Укриття особового складу за горбами і насипами, у ярах, виїмках і молодих лісах, використання фортифікаційних споруд, танків, бойових машин піхоти (БМП), бронетранспортерів (БТР) й інших бойових машин знижує ступінь його ураження ударною хвилею. Наприклад, особовий склад у відкритих траншеях уражається ударною хвилею на відстанях в 1,5 рази менше, ніж під час перебування на відкритій місцевості. Зброя, техніка і матеріальні засоби від впливу ударної хвилі можуть бути ушкоджені або повністю зруйновані. Тому для їх захисту необхідно використовувати природні нерівності місцевості (горби, складки й таке інше) та укриття.

Світлове випромінювання ядерного вибуху – це видиме, ультрафіолетове й інфрачервоне випромінювання, яке діє протягом декількох секунд. В особового складу воно може викликати опіки шкіри, ураження очей і короткочасне засліплення. Опіки виникають від безпосередньої дії світлового випромінювання на відкриті ділянки шкіри (первинні опіки), а також від тліючого одягу, в осередку пожеж (вторинні опіки). Залежно від вагомості ураження опіки діляться на чотири ступені: перший – почервоніння, припухлість і болючість шкіри; другий – виникнення пухирів; третій – омертвіння шкіряного покрову і тканин; четвертий – обвуглення шкіри і більш глибоко лежачих тканин.

Опіки дна очей (при прямому погляді на область свічення ЯВ) можливі на відстанях, які значно перевищують радіуси зон опіків шкіри. Тимчасове засліплення виникає частіше всього вночі та в сутінки, не залежить від напрямку погляду в момент вибуху й буде мати масовий характер. Вдень воно виникає лише тоді, коли дивитися на область свічення ЯВ. Тимчасове засліплення проходить швидко, не залишає наслідків, і медична допомога майже не потрібна.

Спостереження через прилади нічного бачення не допускає засліплення, однак воно можливе через оптичні прилади вдень, тому їх необхідно закривати спеціальними шторками.

З метою захисту очей від засліплення особовий склад повинен розміщуватися, якщо можливо, у техніці із зачиненими люками та використовувати фортифікаційні споруди й захисні властивості місцевості.

Світлове випромінювання ядерного вибуху призводить до горіння та обвуглювання різних матеріалів: дерев’яних частин озброєння і техніки, чохлів танка, БМП і БТР.

Проникаюча радіація ядерного вибуху являє собою сукупність гамма-випромінювання і нейтронного випромінювання. Гамма-кванти і нейтрони, поширюючись у будь-якому середовищі, викликають іонізацію. Під дією нейтронів, крім того, нерадіоактивні атоми середовища перетворюються в радіоактивні, тобто утворюється так звана наведена активність. У результаті іонізації атомів, які входять до складу живого організму, порушуються процеси життєдіяльності кліток органів, що призводить до захворювання променевою хворобою. За важкістю захворювання розрізняють такі ступені променевої хвороби: I ступінь (від 100 до 250 р) –легкий, II ступінь (від 250 до 400 р) – середньої важкості, III ступінь (від 400 до 600 р) – важкий, IV ступінь (від 600 до 1000 р) – украй важкий.

Проникаюча радіація викликає потемніння оптики, засвічування світлочутливих фотоматеріалів і виводить із ладу радіоелектронну апаратуру, особливо ту, що містить напівпровідникові елементи.

Уражаюча дія проникаючої радіації характеризується величиною дози випромінювання, тобто кількістю енергії радіоактивних випромінювань, яка поглинається одиницею маси опроміненого середовища. Розрізняють поглинуту, експозиційну та еквівалентну дози. Поглинуту дозу вимірюють у греях (система СІ: 1 Гр = 1 Дж/кг), позасистемно – у радах (1 Гр дорівнює 100 рад.). Експозиційну дозу вимірюють у системі СІ в кулонах на кілограм (Кл/кг) та позасистемних одиницях – рентгенах (Р). Один рентген – це така доза гамма-випроміню­вання, яка створює в 1 м³ повітря близько 2 млрд. пар іонів. Еквівалентну дозу вимірюють у зівертах (система СІ: 1 Зв = 1 Грk, де k – коефіцієнт якості іонізуючого випромінювання).

Ураження особового складу проникаючою радіацією визначається сумарною дозою, що одержана організмом, характером опромінювання і його тривалістю. Залежно від тривалості опромінювання прийняті такі сумарні дози, які не призводять до зниження боєздатності особового складу: одноразове опромінення (імпульсне або протягом перших 4 діб) – 0,5 Гр (50 рад); багатократне опромінення (безперервне або періодичне) протягом перших 30 діб – 1 Гр (100 рад), протягом 3 місяців – 2 Гр (200 рад), протягом 1 року – 3 Гр (300 рад).

Захист особового складу від проникаючої радіації забезпечується використанням рухомих об’єктів, фортифікаційних споруд (сховищ, бліндажів, перекритих траншей) і захисних екранів (мал. 41).

Мал. 41 Послаблююча дія проникаючої радіації

Радіоактивне зараження місцевості, приземного шару атмосфери, повітряного простору, води й інших об’єктів виникає в результаті випадіння радіоактивних речовин з хмари ядерного вибуху під час її руху. Поступово осідаючи на поверхні землі, радіоактивні речовини створюють ділянку радіоактивного зараження, яка називається радіоактивним слідом.

Основними джерелами радіоактивного зараження є осколки ділення ядерного заряду і наведена активність ґрунту. Розпад цих радіоактивних речовин супроводжується гамма- і бета-випромінюванням. Радіоактивне зараження місцевості характеризується потужністю експозиційної дози (ПЕД), яка виміряється в амперах на кілограм (А/кг) та рентгенах на годину (Р/год). Потужність експозиційної дози визначається в системі СІ в амперах на кілограм (А/кг) або позасистемно – в мілірентгенах на годину (мР/год), 1 мР/год =   Р/год.

За ступенем небезпечності для особового складу радіоактивний слід умовно ділиться на чотири зони (мал. 42): зона А – помірного зараження; зона Б – сильного зараження; зона В – небезпечного зараження; зона Г – надзвичайно небезпечного зараження. Потужності доз на зовнішніх межах цих зон через 1 годину після вибуху становлять 8; 80; 240 і 800 Р/год, а через 10 годин – 0,5; 5; 15; 50 Р/год відповідно.

Мал. 42 Схема зон можливого зараження під час ядерного вибуху

Електромагнітний імпульс (ЕМІ) найбільш повно проявляється під час наземних і низьких повітряних ядерних вибухів.

ЕМІ впливає перш за все на радіоелектронну й електротехнічну апаратуру. Під дією ЕМІ у вказаній апаратурі наводяться електричні поля і напруги, які можуть викликати пробій ізоляції, ушкодження трансформаторів, згорання розрядників, псування напівпровідникових приладів, перегорання плавких вставок й інших елементів радіотехнічних пристроїв. Найбільш уразливі для впливу ЕМІ лінії зв’язку, сигналізації і управління. Якщо величина ЕМІ мала, то можливе спрацювання засобів захисту (плавких вставок, грозорозрядників) без порушення працездатності ліній.

Під час ядерних вибухів поблизу ліній енергопостачання і зв’язку наведені в них напруги можуть поширюватися проводами на значні відстані та викликати ушкодження апаратури, ураження особового складу, що перебуває на безпечному віддаленні від інших уражаючих факторів ядерного вибуху.