4.2. Зони пожеж

Основним параметром, що визначає уражальну дію світлового випромінювання ядерного вибуху, є світловий імпульс – І_св.

Світлове випромінювання – це потік променистої енергії, який включає ультрафіолетові, інфрачервоні і видимі промені. Джерелом світлового випромінювання є світлова сфера яка складається з повітря і розжарених продуктів вибуху. Із збільшенням світлової сфери (при повітряному вибуху) температура на її поверхні знижується. Коли така куля досягає максимальних розмірів (діаметром понад 200 метрів), температура на її поверхні сягає 8000°С – 10000°С (температура на поверхні Сонця приблизно 6000°С).

Світловий імпульс – це кількість світлової енергії, яка припадає на один квадратний метр освітлювальної поверхні, розташованої перпендикулярно до напряму розповсюдження випромінювання.

В системі СІ світловий імпульс вимірюється в джоулях на квадратний метр (Дж/м²), а в несистемних одиницях виміру в калоріях на квадратний сантиметр кал/см²).

1 кал/см² = 4,210⁴ Дж/м².

Тривалість світлового імпульсу залежить від потужності ядерного вибуху і визначається за формулою:

.

Дощ, сніг, туман, порох, дим поглинають світлове випромінювання, знижують його потужність і уражальну силу в декілька раз. Уражальна сила світлового випромінювання залежить від того, яку долю світлової енергії поглинає 1 см² поверхні і до якої температури вона нагрівається. В свою чергу температура нагрівання освітленої поверхні визначається теплопровідністю і питомою теплоємністю тіла. Чим більшою є поглинаюча здатність поверхні і чим меншою теплопровідність і питома теплоємність, тим вища температура нагрівання поверхні.

Ураження людей світловим випромінюванням – це поява опіків різних ступенів відкритих і закритих одягом ділянок тіла, а також ураження очей.

Внаслідок дії світлового опромінення ядерного вибуху на матеріали відбувається їх плавлення, жолоблення, обвуглювання або загоряння. Внаслідок дії світлового випромінювання і вторинних факторів ядерного вибуху можуть виникнути пожежі на виробничих підприємствах і населених пунктах. Особливо швидко загоряються папір, суха трава, солома, сухе листя, дерев'яні будівлі, пиломатеріали, горючі гази, паливні матеріали.

Таким чином осередок ядерного ураження характеризується складною пожежною обстановкою. В його межах виділяють зони пожеж (див. схему № 3).

Схема № 3. Зони пожеж в осередку ядерного ураження

1. Зона пожеж в завалах розповсюджується на територію повних зруйнувань і на частину зони сильних зруйнувань. Для цієї території характерним є тривале тління і горіння в завалах, яке може бути декілька діб. Внаслідок неповного згоряння має місце сильне задимлення, виділення токсичних речовин. В цій зоні підвищена температура задимленого повітря в якому наявний окис вуглецю. Вдихання продуктів згоряння з невеликою домішкою окислу вуглецю і нагрітих до температури 50–60°С призводить до загибелі людей.

2. На території зони суцільних пожеж під дією світлового імпульсу виникають пожежі в більшій частині будівель. Через деякий час (1–2 години) вогонь розповсюджується на більшість будівель і виникає суцільна пожежа. Зона суцільних пожеж розповсюджується на більшу частину території зони сильних зруйнувань, на всю територію зони середніх зруйнувань і на частину території зони слабких зруйнувань.

В цій зоні можливе виникнення вогненного (вогняного) шторму, який викликає ураганний вітер, спрямований до центру пожежі, стовп вогню підіймається на висоту до 5 км. Виникненню вогненного шторму сприяє густа забудова, розтікання горючих рідин на площі більше 100 Га, відсутність вітру і відносна вологість повітря менша 30%, наявність в житлових кварталах дерев'яних будівель. В зоні суцільних пожеж перед виконанням рятувальних робіт необхідно провести спеціальні протипожежні заходи по локалізації і гасінню пожеж.

3. Зона окремих пожеж розповсюджується на частину території зони слабких зруйнувань і виходить за межу цієї зони – межею є територія із надмірним тиском 10 кПа, закінчується на місцевості де потужність світлового імпульсу становить 100 кДж/м² і менше. На території зони окремих пожеж вони виникають в окремих будівлях. В цій зоні є можливість швидкої організації гасіння пожеж і проведення рятувальних і інших невідкладних робіт.

Ураження людей світловим випромінюванням – це поява опіків різник ступенів відкритих і закритих одягом ділянок тіла, а також очей. Опік першого ступеня отримують люди при потужності імпульсу від 100 до 200 кДж/м². При цьому виникає почервоніння шкіри, припухлість місць опіку. Люди не втрачають працездатності. Спеціального лікування не потребують. Опіки загоюються швидко.

Опік другого ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу від 200 до 400 кДж/м². При цьому на шкірі утворюються пухирі, наповнені рідиною. Люди втрачають працездатність і потребують лікування.

Опік третього ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу від 400 до 600 кДж/м². При цьому відбувається повне порушення шкірного покрову по всій його товщині, виникають виразки. Люди, котрі отримали такі опіки, потребують тривалого лікування. Якщо не робити пересадку шкіри, то на місцях опіків утворюються шрами.

Опік четвертого ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу більше 600 кДж/м². При цьому відмирає підшкірна клітковина, проходить обвуглювання. Люди, які отримали опік четвертого ступеня, потребують тривалого лікування, можлива смерть.

Небезпечність опіків для життя залежить також від розміру ураженої площі тіла. Наприклад, опік першого ступеня по всьому тілі може бути більш небезпечний, ніж опік третього ступеня на малій ділянці.

Ураження очей світловим випромінюванням можливе трьох видів: тимчасове осліплення, яке може тривати до 30 хвилин; опіки очного дна, які виникають на великих відстанях, якщо дивитись на вогненну кулю ядерного вибуху; опіки рогівки очей і повік, які виникають на тих же відстанях, що і опіки шкіри. Інші дані, що характеризують зони пожеж див. табл. № 7.

Таблиця № 7

Характеристика зон пожеж

	Ісв, кДж м2				Рф, кПа		R зони
	"П"		"Н"		"П"	"Н"	"П", км	"Н", км
	1	2	1	2
Зона пожеж в завалах	2400	4000	700	1700	45	45
Зона суцільних пожеж	400	600	400	600	15	15
Зона окремих пожеж	100	200	100	200	7,5	9,0

Примітки: 1. І_св – потужність світлового імпульсу.

2. Р_ф – надмірний тиск у фронті ударної хвилі на зовнішній межі зони.

3. Індекс "1" – потужність Ісв при Q = 100 кТ і менше, Індекс "2" – потужність Ісв при Q = 1000 кТ і більше.

4. "П" – повітряний, "Н" – наземний вибух ядерного боєприпасу.

5. Q – потужність ядерного боєприпасу, кТ.