2.2.4. Радиоактивное заражение местности

Радиоактивное заражение - это заражение поверхности земли, атмосферы, водоемов и различных предметов радиоактивными веществами, выпавшими из облака ядерного взрыва.

Радиоактивное заражение как поражающий фактор при наземном ядерном взрыве отличается масштабностью, продолжительностью воздействия, относительной скрытностью поражающего действия, снижением степени воздействия со временем (спад радиации во времени).

Источниками радиоактивного заражения являются: продукты цепной ядерной реакции деления; не разделившаяся часть ядерного заряда; наведенная радиоактивность в грунте и других материалах под воздействием нейтронов и осколки металла ядерного боеприпаса.

Радиоактивные вещества, распадаясь, излучают в основном бета-частицы и гамма-кванты, превращаясь в устойчивые (нерадиоактивные) вещества. В отличие от проникающей радиации радиоактивное заражение действует в течение продолжительного времени (несколько месяцев, лет, десятков лет и т.д.), представляя опасность для людей и животных.

У различных радиоизотопов (радионуклидов) в единицу времени распадается определенная часть ядер атомов от их общего числа. Для любого радиоактивного изотопа характерна следующая закономерность: половина общего числа ядер атомов распадается всегда за одинаковое время, называемое периодом полураспада (t_1/2). Чем больше t_1/2, тем дольше «живет» изотоп, испуская ионизирующие излучения. Период полураспада для данного изотопа - величина постоянная. Период полураспада для разных изотопов колеблется в широких пределах. Так, для иода-131 t_1/2 = 8,05 сут, для стронция-81 - 51 сут, стронция-90 - 26 лет, кобальта-60 - 5,3 года, плутония-239 - 24 000 лет, урана-235 - 710 млн. лет, тория-232 - 14 млрд. лет, урана-233 - 159 200 лет, углерода-14 - 5730 лет.

Наибольшую опасность для людей представляют вещества, у которых период распада от нескольких суток до нескольких лет.

Масштабы и степень радиоактивного заражения местности зависят от мощности и вида взрыва, метеорологических и геологических условий, рельефа местности, типа грунта, наличия лесных массивов и растительности. Наиболее сильное заражение возникает при наземных и неглубоких подземных взрывах, в результате которых образуется мощное облако из радиоактивных продуктов.

Часть радиоактивных веществ выпадает на поверхность земли в районе взрыва, а большая часть выпадает по мере продвижения облака, образуя на поверхности так называемый радиоактивный след (зону радиоактивного заражения), характеризуемый длиной и шириной.

Следовательно, на местности, подвергшейся радиоактивному заражению при ядерном взрыве, образуются два участка: район взрыва и след облака (рис. 2.2). В свою очередь, в районе взрыва различают наветренную и подветренную стороны.

Форма следа зависит главным образом от направления и скорости ветра на различных высотах в пределах подъема облака взрыва, а также от рельефа местности. На открытой равнинной местности при неизменном направлении ветра след имеет форму вытянутого эллипса.

Большая часть радиоактивных осадков, которая вызывает радиоактивное заражение местности, выпадает из облака за 10-20 ч после ядерного взрыва. К этому моменту и заканчивается формирование радиоактивного следа облака. Однако на том или ином участке местности, над которым проходит радиоактивное облако, выпадение радиоактивных осадков продолжается от нескольких минут до 2 ч и более.

В районе взрыва и в ближайшей к нему зоне на следе облака радиоактивное заражение местности обусловливается в основном выпадением крупных радиоактивных частиц из пылевого столба. Поэтому формирование следа на небольших расстояниях от места взрыва продолжается всего лишь несколько минут, но по мере удаления облака от центра (эпицентра) взрыва время выпадения радиоактивных частиц на местность увеличивается. Во всех случаях продолжительность выпадения радиоактивных осадков в той или иной точке следа зависит от мощности ядерного взрыва и скорости среднего ветра. Чем больше скорость среднего ветра, тем меньше продолжительность выпадения радиоактивных осадков.

Поскольку направление и скорость ветра с высотой, как правило, существенно изменяются, то для расчетов пользуются средним ветром. Средний ветер - это средний по направлению и скорости ветер во всем слое атмосферы от поверхности земли до максимальной высоты подъема облака взрыва.

Местность считается зараженной (по условиям военного времени) и необходимо применять средства защиты, если уровень радиации, измеренный на высоте 0,7-1 м от поверхности земли составляет 0,5 рад/ч и более.

Степень заражения на следе облака ядерного взрыва неодинакова. Она постепенно уменьшается по мере удаления от центра взрыва к боковым границам от оси следа.

Обычно уровни радиации на границах зон заражения приводят к одному времени - на один час после взрыва.

Зона умеренного заражения (зона А) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва 8 Р/ч; доза излучения за время полного распада радиоактивных веществ в границах зоны 40-400 Р. На долю этой зоны приходится 78-89% площади всего радиоактивного следа.

Зона сильного заражения (зона Б) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва 80 Р/ч; доза излучения за время полного распада 400-1200 Р. Эта зона занимает 10-12% площади радиоактивного следа.

Зона опасного заражения (зона В) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва 240 Р/ч; доза излучений за время полного распада в зоне 1200-4000 Р. На долю зоны В приходится 8-10% площади радиоактивного следа.

Зона чрезвычайно опасного заражения (зона Г) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва составляет 800 Р/ч; доза излучений на ее внешней границе за время ее полного распада 40 000 Р, а в середине зоны - 10 000 Р.

Размеры зон заражения для различных мощностей ядерных взрывов в зависимости от среднего ветра даны в приложении 12А. Радиусы зон заражения в районе эпицентра взрыва приведены в приложении 11.

Характерной особенностью радиоактивного заражения является спад уровня радиации со временем вследствие распада радиоактивных веществ.

•