Ход группового занятия

Вводная часть:

Преподаватель: - проверяет готовность обучаемых к занятию;

- объявляет тему, цели, учебные вопросы занятия;

- проверяет усвоение ранее изучаемого материала.

1-й учебный вопрос: Ядерное оружие и его поражающие факторы.

Среди современных средств вооруженной борьбы, ядерное оружие занимает особое место, оно главное средство поражения противника:

11. уничтожает средства ОМП;

12. в короткие сроки наносит большие потери;

13. разрушает объекты, сооружения;

14. заражает местность РАВ;

15. на л/с оказывает сильное воздействие;

- создает выгодное условия для достижения победы.

Ядерное оружие – современное средство поражения взрывного действия, основанное на использовании энергии, выделяющейся при цепных ядерных реакциях деления ядер атомов тяжелых элементов (изотопов урана и плутония) или при термоядерных реакциях синтеза ядер атомов легких элементов (изотопов водорода – дейтерия и трития) в более тяжелые.

Это оружие включает различные боеприпасы (боевые части ракет и торпед, авиационные и глубинные бомбы, артиллерийские снаряды и мины, снаряженные ядерными зарядными устройствами), средства управления ими и доставки их к цели (носители).

Ядерные боеприпасы состоят из ядерного заряда и устройства для его размещения и инициирования (возбуждение реакции в результате внешнего воздействия).

Мощность ядерных боеприпасов принято характеризовать тротиловым эквивалентом, т.е. количеством тротила, энергия взрыва которого равна энергии взрыва заряда данного ядерного боеприпаса. Единицами измерения тротилового эквивалента приняты тонны (т), килотонны (кт), мегатонны(Мт). В результате ядерной реакции деления ядер атомов, содержащихся в 1кг урана-235 выделяется столько же энергии, сколько ее высвобождается при взрыве 20 тысяч тонн тротила.

Ядерные боеприпасы различают:

• по мощности – сверхмалой мощности (до 1 кт), малой мщности (от 1 до 10 кт), средней мощности (от 10 до 100 кт), большой мощности (от 100 до 1000 кт) и сверхмощные (свыше 1 Мт);

• по характеру протекающих реакций – атомные (или ядерные), термоядерные (или водородные), комбинированные (или трехфазные) и нейтронные.

Нейтронные боеприпасы – разновидность термоядерного боеприпаса. Их отличие заключается в том, что для первой ступени (инициирующего) взрыва применяется плутоний-239 или уран-235 необычно высокой степени очистки и уплотнения. В состоянии высокой очистки и уплотнения плутоний-239 имеет критическую массу 1-3 кг, т.е. во много раз меньшую, чем при обычной очистке и плотности. Несмотря на столь небольшую массу плутониевого детонатора, взрыв его создает температуру, необходимую для возникновения термоядерной реакции. Все это позволило изготовлять термоядерные боеприпасы сверхмалой и малой мощности. На второй фазе взрыва используются изотопы водорода – дейтерий и тритий. Для нейтронных боеприпасов мощность взрыва дейтрия и трития должна быть во много раз больше мощности инициирующего взрыва.

Взрыв нейтронного боеприпаса сверхмалой или малой (до 10кт) мощности сопровождается расходом энергии взрыва на нейтронный поток во много раз больше, чем при взрыве термоядерного боеприпаса средней и большой мощности. Нейтронные боеприпасы предназначены главным образом для уничтожения живой силы, людей. Они изготовляются в виде боеголовок ракет «Першинг-2», «Ланс» и артиллерийских снарядов калибра 203,2мм. В нейтронных боеприпасах для инициирования реакции синтеза может быть использован также лазерный взрыватель импульсного типа.

Центром ядерного взрываназывается точка, в которой происходит вспышка ядерной реакции, или где находится центр огненного шара, возникшего при ядерном взрыве;эпицентром взрыва– проекция центра взрыва на поверхность земли или воды.

По положению центра относительно земли или воды различают ядерные взрывы: космические, высотные, воздушные, наземные, подземные, наводные, подводные.

Взрыв ядерного боеприпаса вызывает ударную волну, световое излучение, проникающую радиацию, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс, которые называются поражающими факторами ядерного взрыва.

Ударная волнаядерного взрыва подобна ударной волне возникающей при взрыве обычного боеприпаса, но во много раз превосходящая ее по мощности. Количество энергии взрыва, приходящееся на поражающие факторы, в основном зависит от мощности, устройства боеприпаса и вида взрыва.

В зависимости от среды распространения ударной волны (в воздухе, воде или грунте) ее называют воздушной, в воде сейсмической.

Воздушная ударная волна представляет собой зону сильно сжатого воздуха, распространяющуюся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Источником возникновения ударной волны является чрезвычайно высокое давление в центре взрыва, достигающее сотен миллиардов килопаскалей (кПа), или миллиардов атмосфер (кгс/см2). Передняя граница зоны сжатого воздуха имеет наиболее высокое давление и называется фронтом ударной волны.

По мере удаления ударной волны от центра взрыва давление в ее фронте и скорость распространения быстро уменьшаются. Разность между давлением во фронте ударной волны и атмосферным давлением называется избыточным давлением во фронте ударной волны, которое измеряется в паскалях, килопаскалях или кгс/см2. Положительное избыточное давление во фронте ударной волны сохраняется непродолжительное время. Это время называется фазой сжатия или временем действия ударной волны. К концу фазы сжатия давление воздуха снижается до атмосферного. Продолжительность действия положительного избыточного давления (фазы сжатия) измеряется секундами. Чем больше время воздействия ударной волны, тем больше ее поражающее действие. С увеличением мощности взрыва время действия фазы сжатия увеличивается. Например, при мощности 20кт время действия фазы сжатия составляет 0,6 сек., а при мощности взрыва 1Мт – 3 сек.

За фазой сжатия следует фаза разрежения, за время которой давление воздуха постепенно уменьшается, становится ниже атмосферного, а затем снова повышается. Во время фазы разрежения избыточное давление имеет отрицательное значение. Продолжительность этой фазы в несколько раз больше продолжительности фазы сжатия. Абсолютная величина снижения давления в фазе разрежения не превышает 30 сПа.

Воздействие ударной волны на людей разделяется на непосредственное и косвенное. Непосредственное поражение человека ударной волной возникает в результате воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ударная волна почти мгновенно охватывает человека и сжимает его со всех сторон, причиняя ему различные травмы. Мгновенное повышение давления в момент охвата ударной волной воспринимается как резкий удар. Скоростной напор воздуха действует с одной стороны, обладает метательным действием и может отбросить человека, причинив ему травмы. Воздействуя на людей, ударная волна вызывает переломы, повреждения внутренних органов, контузии, т.е. травмы различной тяжести – легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые.

Травмы возникают при избыточном давлении:

• легкие – от 0,2 до 0,4 кгс/см2, характеризуются ушибами, вывихами, временным нарушением слуха, легкой контузией;

• средней тяжести – от 0,4 до 0,6 кгс/см2, характеризуются контузиями средней тяжести, повреждением органов слуха, кровотечением из носа и ушей, а также сильными вывихами конечностей;

• тяжелые – от 0,6 до 1,0 кгс/см2, характеризуются тяжелой контузией, тяжелыми переломами конечностей и сильными кровотечениями из носа и ушей;

• крайне тяжелые – свыше 1,0 кгс/см2. Эти травмы могут привести к смертельному исходу.

Косвенными поражениями называются поражения, вызванные падающими и разлетающимися обломками зданий, сооружений, деревьев и других предметов, которые под действием скоростного напора воздуха отбрасываются с большой скоростью. Радиус поражения людей обломками, особенно осколками стекол, разрушающихся при избыточном давлении 0,02-0,07 кгс/см2, превышает радиус непосредственного поражения ударной волной.

В Хиросиме и Нагасаки тяжелые ранения людей наблюдались от обломков зданий на расстоянии до 2000м от эпицентра взрыва, а от ударной волны такие же ранения возникали на расстоянии немногим более 1000м; на расстоянии до 750м наблюдались случаи гибели людей.

Разрушения, вызванные ударной волной, подразделяются на полные, сильные, средние и слабые:

- зона полных разрушений (более 0,5 кгс/см2), – приходится около 12% всей площади очага поражения;

- зона сильных разрушений от 0,5 до 0,3 кгс/см2, – около 10%всей площади очага;

- зона средних разрушений (от 0,3 до 0,2 кгс/см2), – около 18% площади очага ядерного поражения;

- зона слабых разрушений (от 0,2 до 0,1 кгс/см2), – до 60% площади всего очага.

Полные разрушения характеризуются разрушением или обрушением всех или большей части несущих конструкций, капитальных стен, пролетных строений мостов, сильной деформацией или обрушением межэтажных и потолочных перекрытий. Обломки зданий и сооружений создают сплошные завалы. Восстановление разрушенных зданий невозможно.

Сильные разрушения характеризуются разрушением части капитальных и большинства остальных стен, несущих конструкций, части межэтажных перекрытий, деформацией отдельных элементов пролетных строений мостов, завалами. В результате сильных разрушений дальнейшее использование сооружений невозможно или нецелесообразно.

Средние разрушенияхарактеризуются разрушением главным образом встроенных элементов (внутренних перегородок, дверей, окон, крыш) и отдельных менее прочных элементов, появлением трещин в стенах и обрушением чердачных перекрытий и отдельных участков верхних этажей. Подвалы сохраняются и пригодны для временного использования после разборки завалов над входами. Вокруг здания завалов не образуется, но отдельные обломки конструкций могут быть отброшены на значительное расстояние. Возможен капитальный ремонт. Машины и механизмы, получившие средние разрушения, требуют отправки в ремонт.

Слабые разрушенияхарактеризуются разрушением оконных и дверных заполнений и легких перегородок, появлением трещин в стенах верхних этажей. Подвалы и нижние этажи сохраняются и пригодны для временного использования. Возможен средний ремонт.

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовые, инфракрасные и видимые лучи. Источником светового излучения является светящаяся область ядерного взрыва, состоящая из раскаленных газообразных продуктов взрыва и воздуха, нагретых до высокой температуры. Температура огненного шара достигает 8000-10000 градусов С.

Количественной характеристикой светового излучения является световой импульс. Световым импульсом называется количество световой энергии, падающей на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения световых лучей, за все время свечения. Световой импульс измеряется в джоулях на квадратный метр (Дж/м2) или в калориях на квадратный сантиметр (кал/см2): 1 кал/см2 равна 41,868 кДж/м2.

При наземных взрывах величины световых импульсов на поверхности земли на тех же расстояниях будут примерно на 40% меньше, чем при воздушном взрыве такой же мощности.

В зависимости от величины светового импульса ожоги открытых участков тела подразделяются на четыре степени: о покраснения до обугливания мышц и костных тканей. Поражение глаз световым излучением возможно трех видов: временное ослепление, ожоги глазного дна, ожоги роговицы и век. При закрытых глазах временное ослепление и ожоги глазного дна исключаются. Защитой от светового излучения могут служить различные предметы, создающие тень, но лучшие результаты достигаются при использовании убежищ, укрытий, защищающих одновременно от других поражающих факторов.

Световые импульсы и степени ожогов

Степени травм	Характеристика степени	У человека		У животных
		КДЖ/м2	Кал/см2	КДЖ/м2	Кал/см2
1	Болезненность, покраснение, припухлость кожи. Лечится быстро	80-160	2-4	80-250	2-6
2	Появляются пузырьки, наполненные прозрачной белковой жидкостью. Потеря временной трудоспособности	160-400	4-10	250-500	6-12
3	Омертвление кожи с частичным поражением росткового слоя. Ожог более 50% может быть смертелен	400-600	10-15	500-800	12-20
4	Омертвление кожи, клетчатки, мышц, сухожилий. Может привести к смерти, необходимо специальное лечение	Более 600	Более 15	Более 800	Более 20

Световое излучение в зависимости от свойств материалов вызывает оплавление, обугливание и воспламенение, что приводит к загоранию различных предметов, пожарам в населенных пунктах и лесах. Под действие светового излучения и ударной волны в очаге ядерного поражения возникают отдельные и сплошные пожары, горение в завалах.

Распространение пожаров в городе зависит от огнестойкости конструкций и зданий, плотности застройки, характера местности, условий погоды, а также от расстояния до центра взрыва. Световое излучение в большинстве случаев является причиной возникновения массовых пожаров в населенных пунктах и лесных районах. К тому же, радиус действия светового излучения больше радиуса действия ударной волны. Пожары в очаге ядерного поражения продолжаются длительное время, поэтому они могут вызвать большое количество разрушений и нанести ущерб больше, чем ударная волна.

Проникающая радиация – это поток гамма-лучей и нейтронов из зоны ядерного взрыва. Возникающие также при ядерном взрыве потоки альфа- и бета-частиц имеют незначительный радиус действия.

Дальность действия проникающей радиации зависит от мощности взорванного ядерного боеприпаса. Опасная доза облучения незащищенных людей возникает при практически возможных мощностях ядерных взрывов в радиусе, не превышающем 4км. Источниками проникающей радиации являются ядерная реакция и радиоактивный распад продуктов взрыва. Время действия проникающей радиации не превышает 1—15 секунд с момента взрыва.

Проникающая радиация характеризуется дозой излучения, которая определяется количеством энергии радиоактивных излучений, затраченной на ионизацию, или энергией, поглощенной единицей массы облучаемой среды.

Для измерения энергии различных радиоактивных излучений принята экспозиционная доза измерения. В качестве образцового вещества при установлении экспозиционной дозы выбран воздух, а качестве измеряемой величины – электрический заряд, вызванный ионизацией. Это дает возможность определить экспозиционную дозу и ее мощность в одних и тех же единицах независимо от энергетического состава излучения.

На практике пользуются внесистемной единицей экспозиционной дозы – рентген. Рентген – это такое количество гамма-излучения, которое при температуре 0 градуса С и давлении 760мм рт. ст. создает в 1 куб. см. сухого воздуха 2 млрд.83 млн. пар ионов (при этом на ионизацию 1г. воздуха потребуется 87,65 эрг энергии). Обозначается рентген буквой Р, тысячная часть рентгена – миллирентген (мР).

Степень поражения различных веществ радиоактивными излучениями определяется величиной поглощенной энергии этих излучений, приходящейся на единицу массы облучаемого вещества. Поэтому для расчета степени поражения различных веществ используется величина поглощенной дозы излучения. За единицу поглощенной дозы излучения в международной системе единиц принят грей (Гр).

Грей – это такая поглощенная доза радиоактивных излучений любого вида, которая определяется поглощенной энергией в 1 джоуль облучаемой массой любого вещества в 1кг (Дж/кг).

Широкое применение на практике получила внесистемная единица поглощенной дозы – рад. Рад – это такая поглощенная доза любого радиоактивного излучения, которая соответствует поглощенной энергии 100 эрг массой вещества 1г. 1 грей (Гр) равен 100 рад.

Для учета поражающего биологического воздействия радиоактивных излучений на организм человека принято понятие эквивалентной дозы. В качестве внесистемной единицы эквивалентной дозы принят бэр. Бэр – это такая поглощенная доза любого излучения, которая вызывает одинаковый биологический эффект как и 1 рад гамма-излучения. Численно эквивалентная доза равна поглощенной дозе, умноженной на коэффициент качества излучения.

Поражающее действие проникающей радиации на людей вызывается облучением, которое оказывает вредное биологическое действие на живые клетки организма. Оно зависит от величины дозы облучения и времени, в течение которого эта доза получена.

Доза радиации, не приводящая к снижению боеспособности личного состава формирований:

• однократная (в течение первых четырех суток) – 50 Р;

• многократная: в течение первых 10-30 суток – 100 Р, в течение трех месяцев – 200 Р, в течение года – 300 Р.

Дозы однократного облучения здорового, трудоспособного человека свыше 150 рад вызывают лучевую болезнь. В зависимости от дозы облучения различают четыре степени лучевой болезни.

Лучевая болезнь первой (легкой) степенивозникает при общей экспозиционной дозе излучения 100-200 Р. Скрытый период может продолжаться две-три недели, после чего появляются недомогание, общая слабость, чувство тяжести в голове, стеснение в груди, потливость, может наблюдаться периодическое повышение температуры. Лучевая болезнь первой степени излечима.

Лучевая болезнь второй (средней) степени(доза излучения 200-400 Р). Скрытый период длится около недели. Лучевая болезнь проявляется в более тяжелом недомогании, расстройстве функций нервной системы, головных болях, головокружениях, вначале – часто рвота, понос, возможно повышение температуры тела, количество лейкоцитов в крови, особенно лимфоцитов, уменьшается более чем на половину. При активном лечении выздоровление наступает через 1,5-2 месяца. Возможны смертельные исходы – до 20%.

Лучевая болезнь третьей (тяжелой) степени(доза 400-600 Р). Скрытый период – до нескольких часов. Отмечают тяжелое общее состояние, сильные головные боли, рвоту, понос с кровянистым стулом, иногда потерю сознания или резкое возбуждение, кровоизлияния в слизистые оболочки и кожу, некроз слизистых оболочек в области десен. Количество лейкоцитов, а затем эритроцитов и тромбоцитов, резко уменьшается. Ввиду ослабления защитных сил организма проявляются различные инфекционные осложнения. Без лечения болезнь в 20-70 % случаев заканчивается смертью, чаще от инфекционных осложнений или от кровотечений.

Лучевая болезнь четвертой (крайне тяжелой) степенивозникает при общей экспозиционной дозе более 600 Р. Отмечаются все вышеперечисленные симптомы, тяжесть последствий нарастает стремительно. Без лечения обычно заканчивается смертью в течение двух недель.

Основным способом защиты людей от проникающей радиации является укрытие их в защитных сооружениях.

Проникающая радиация при воздействии на различные материалы вызывает в них структурные изменения, ионизацию, разогрев, наведенную радиоактивность и другие явления, нарушающие физические и механические свойства материалов. В результате этого могут возникнуть обратимые и необратимые изменения параметров различных элементов, приводящие к полной или частичной потере работоспособности электро- и радиотехнических средств и устройств. К таким излучениям относятся гамма-лучи и поток быстрых нейтронов. Гамма-излучение распространяется со скоростью света и обладает наибольшей проникающей способностью. Нейтроны, выделяющиеся одновременно с гамма-лучами, имеют меньше скорости, поэтому импульс нейтронного излучения несколько растягивается. По мере распространения проникающей радиации происходит разделение гамма- и нейтронного излучения во времени. Действие гамма-излучения на объект длится в течение микросекунд, нейтронов – миллисекунд.

Защитой от проникающей радиации служат экраны из различных материалов, ослабляющие гамма-лучи и нейтроны. Степень ослабления гамма-лучей и нейтронов зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя. Ослабление интенсивности гамма-лучей и нейтронов характеризуется слоем половинного ослабления.

Слой половинного ослабления – это такой слой вещества, при прохождении которого интенсивность гамма-лучей или нейтронов уменьшится в 2 раза.

Радиоактивное заражение местности, атмосферы и других объектов при ядерных взрывах вызывается.

11. Продуктами деления ядерного заряда;

12. Наведенной активностью (радиацией);

13. Не прореагировавшей частью ядерного заряда.

Основной компонент при этом – продукты ядерной реакции (“осколки деления ядер темных элементов”). Она представляет собой сложную смесь радиоактивных изотопов, выделяющих альфа, бета частицы и гамма излучения.

Поражающее действие радиоактивных излучений заключается в их ионизирующей способности. Под действием излучения незаряженные нейтральные атомы превращаются в электрически заряженные частицы – ионы. Наибольшей ионизирующей способностью обладают альфа частицы, десятки тысяч пар ионов 1 см³ воздуха. Наименьшей способностью обладает гамма лучи. Но при этом гамма излучение обладает наибольшей способностью проникать (в воздухе 1800-2500 метров).

Воздействие на людей:

- гамма-излучение, вызывающие общее внешнее облучение;

- бетта-частицы, вызывающие при внешнем воздействии радиационное поражение кожи, а при попадании внутрь организма – поражение внутренних органов;

- альфа-частицы, представляющие опасность при попадании внутрь организма – поражение внутренних органов.

Размеры зон радиоактивного заражения при ядерных взрывах зависят от:

11. вида взрыва;

12. мощности ЯВ;

13. скорости ветра.

Наиболее сильное РАЗ будет при наземных и подземных ядерных взрывах.

При подземном и наземном взрывах образуются огромные воронки, из которых 2/3 объема породы, грунта превращается в пар или втягиваются в грибовидную воронку мелкими фракциями. Вся эта масса грунта (независимо от состояния) получает радионаведенность. Частицы в атмосфере во взвешенном состоянии могут находится до 1000 часов. Формируются радиоактивное облако. По направлению ветра перемещается облако взрыва из шлейфа которого выпадают радиоактивные осадки. В зависимости от силы ветра, влажности, мощности взрыва осадки выпадают неравномерно и формируют по следу 4 зоны. Границы зон радиоактивного заражения делятся:

Зона А:

11. умеренного заражения;

12. доза на внешней, внутренней границе 40-400 рад;

13. площадь, загрязнения составляет 70-80 %;

Зона Б:

11. сильного заражения;

12. доза соответственно 400-1200 рад;

13. площадь до 10 %;

Зона В:

11. опасного заражения;

12. доза 1200-4000 рад;

13. площадь 8-10 %;

Зона Г:

11. чрезвычайно опасное заражение;

12. доза более 4000 рад;

13. площадь несколько процентов (3-5%);

Среди радионуклидов более 90 короткоживущие. Следовательно, их полураспад будет влиять на РАЗ местности, воздуха.

Если через 1 час после взрыва в зонах А-80; Б-80; В-240; Г-8000 рад/ч. то через 10 час уровень соответственно будет 0,5; 5; 15; 50 рад/ч. Так выводим математическое правило. Уровень радиации через 2 часа снижается в 2 раза, а через 7 часов в 10 раз и если в зоне Г через 10 час 50 рад/ч, то через 7 час – 5 рад/ч, т.е. через 7 ч – 10 раз; через 49 час – 100 раз; через 2 недели – 1000 раз.

Электромагнитный импульс – при ядерном взрыве в окружающем пространстве возникают электромагнитные поля, которые наводят электрические токи и напряжения в проводах и кабелях воздушных и подземных линий связи, управления, сигнализации, электропередачи, в антеннах радиостанций в радиусе несколько километров от места взрыва и могут вызвать пробой изоляции проводов и кабелей, элементов аппаратуры и устройств, подключенных к воздушным и подземным линиям, порчу полупроводниковых приборов, также перегорание предохранителей, включенных в линии для защиты аппаратуры от перегрузок.

2-й учебный вопрос: Химическое оружие, классификация и