4.3. Зони радіоактивного зараження

Поміж уражальних факторів ядерного вибуху радіоактивне зараження місцевості займає особливе місце, так, як його вплив охоплює не тільки район вибуху але і місцевість, яка може знаходитись на відстані в декілька десятків і навіть сотень кілометрів.

Радіоактивне зараження – це зараження поверхні землі, атмосфери, водоймищ і різних предметів радіоактивними речовинами, що випали із хмари ядерного вибуху.

Джерелом радіоактивного зараження є: продукти ланцюгової реакції ділення, частка ядерного заряду, що не вступила в реакцію, наведена радіоактивність в ґрунті під впливом нейтронів.

Радіоактивне зараження місцевості приземного шару повітря, води та інших об'єктів виникає внаслідок випадання радіоактивних речовин з хмари ядерного вибуху. Відомо, що в районі ядерного вибуху виникають великої потужності потоки повітря, спрямовані в гору і до його центру.

Хмара ядерного вибуху з великою швидкістю підіймається на висоту, яка залежить від потужності вибуху. Об’єм (розмір) хмари ядерного вибуху внаслідок різниці температур зовнішнього і внутрішнього повітря збільшується. При підніманні на висоту температури стають рівними і піднімання хмари припиниться. В таблиці № 8 наведені дані про розміри і висоти піднімання радіоактивної хмари в залежності від потужності вибуху.

Таблиця № 8

Розміри радіоактивної хмари і висота її піднімання в залежності від потужності ядерного вибуху

Q, кт	Н, км	Розміри радіоактивної хмари,
		Висота	Діаметр
1	3,5	1,3	2,0
10	7,0	2,0	4,0
100	12	4,5:	10,0
1000	19	8,5	22,0
10000	25	15	43,0

Примітки: Н – максимальна висота піднімання хмари.

Радіоактивне зараження місцевості може бути небезпечним протягом декількох діб, тижнів і місяців після ядерного вибуху. На місцевості, яка потрапляє під радіаційне зараження при ядерному вибуху, виникають дві ділянки: вибуху і сліду хмари.

Випадання радіоактивних опадів із хмари ядерного вибуху на поверхню ґрунту є наслідком двох одночасних процесів: розповсюдження радіоактивної хмари на висоті її підняття за напрямком вітру і осідання радіоактивних частинок під дією сили тяжіння. За час свого осідання кожна окрема частинка під дією вітру буде віднесена від центру вибуху в горизонтальному напрямку на відстань:

L = t ∙ V км,

де t – час осідання радіоактивних частинок в годинах.

V – швидкість середнього вітру, км/год.

Для визначення значення t керуватись формулою:

,

де Н – висота піднімання хмари, див. табл. № 8;

V’ – швидкість перенесення радіоактивних частинок, км/год (швидкість середнього вітру).

Об'єм повітряного простору, який займають радіоактивні частинки, що випадають із хмари ядерного вибуху називається шлейфом хмари, див. схему № 4.

Схема 4

Спочатку з хмари випадають крупніші частинки, які мають високий ступень активності. Активність – це кількість радіоактивних розпадів ядер атомів за одиницю часу.

Із збільшенням відстані від місця вибуху випадають дрібніші частинки з меншим ступенем активності.

Більша частина радіоактивних опадів, які викликають радіоактивне зараження місцевості, випадають із хмари за 10...20 хвилин після вибуху. Але на тій чи іншій ділянці місцевості над якою рухається хмара, випадання опадів триває від декількох хвилин до 2 годин і більше.

Внаслідок випадання радіоактивних речовин на місцевості виникають небезпечні зони. їх умовно поділено на чотири, див. схему № 5. На схемі: 1 – напрямок середнього вітру, 2 – вісь сліду; L – довжина сліду (довжина зони), b – ширина сліду (ширина зони), А-Б-В-Г – зони радіоактивного забруднення місцевості з указаними рівнями радіації через одну годину після вибуху на зовнішній межі кожної зони.

Схема 5

Частина радіоактивних речовин опадає на поверхню землі в районі вибуху, а більша частина опадає на значній площі, створюючи радіоактивний слід з розмірами, що залежать від потужності вибуху, характеру метеоумов та місцевості. Район вибуху теж має свої розміри, див. табл. № 9.

Таблиця № 9 Радіуси зон зараження в районі (епіцентрі) вибуху

Q, кТ	Зона А, км	Зона Б, км	Зона В, км	Зона С, км
50	0,9	0,57	0,45	0,33
100	1,0	0,67	0,56	0,40
300	1,2	0,82	0,67	0,52
500	1,3	0,9	0,74	0,59
1 000	1,43	1,0	0,84	0,68
2 000	1,57	1,13	0,95	0,77
3 000	1,65	1,2	1,0	0,85
5 000	1,76	1,3	1,1	0,91

Зона А – зона помірного радіоактивного зараження. Рівень радіації на її зовнішній межі через одну годину після ядерного вибуху (Р₁) – 8 Р/год, а на внутрішній – 80 Р/год. Доза випромінювання до повного розпаду радіоактивних речовин (Д) на зовнішній межі – 40 Р, на внутрішній межі – 400 Р. Площа зони А становить 70% від загальної площі радіоактивного зараження.

Зона Б – зона сильного радіоактивного зараження. Р₁ на зовнішній межі – 80 Р/год, на внутрішній – 240 Р/год. Доза відповідно 400 Р і 1200 Р. Площа – 10%.

Зона В – зона небезпечного радіоактивного зараження. Р₁ – 240 Р/год на зовнішній межі зони і 800 Р/год – на внутрішній. Відповідно доза випромінювання: 1200 Р і 4000 Р. Площа – 13% від загальної площі радіоактивного забруднення.

Зона Г – зона надзвичайно небезпечного радіоактивного зараження. Р₁ – на зовнішній межі 800 Р/год, Д – на зовнішній межі – 4000 Р. Площа – 7%.

З плином часу внаслідок природного розпаду радіоактивних речовин спостерігається спад рівнів радіації протягом певного часу. Особливо різко зменшується рівень радіації в першу годину після ядерного вибуху. Зміна радіації на зараженій місцевості розраховується за формулою:

Р_t = Р₁  t ^–1,2, Р/год,

де Р_t – рівень радіації на певний час після вибуху.

Р₁ – відомий рівень радіації через одну годину після вибуху.

t – час, що пройшов після ядерного вибуху.

Розміри зон (довжина і ширина) визначаються за таблицями, див. Справочник по поражающему действию ядерного оружия. Часть П, Москва, 1975. – С.49–53.

Наслідком зовнішнього гамма-випромінювання може бути променева хвороба див таблицю № 4.

Примітка: Одиницею виміру рівнів радіації і дози випромінювання може бути і Рад. Тоді: Р_t – Рад/год, а Д – Рад.

Радіоактивні речовини, які випадають із хмари радіоактивного вибуху на землю утворюють радіоактивний слід. З рухом радіоактивної хмари і випаданням радіоактивних речовин, розмір забрудненої території збільшується. Ці зміни залежать як від потужності ядерного вибуху, так і від метеоумов (в першу чергу від швидкості вітру). Розміри зон (L та b) надані в табл. № 10.

Таблиця № 10

Розміри зон радіоактивного забруднення при наземному ядерному вибуху

Q, кТ	Vсер, км/год	Розміри зон, км
		А		Б		В		Г
		L	b	L	b	L	B	L	b
1	10 25 50 75	11 15 19 20	2,1 2,8 2,6 2,6	4,6 5,3 5,2 4,9	1,0 1,0 0,9 0,8	2,8 2,7 2,4 2,2	0,6 0,6 0,5 0,5	1,4 1,2 1,1 1,1	0,3 0,2 0,2 0,2
10	10 25 50 75 100	30 43 54 61 65	4,6 5,7 6,4 6,7 6,6	13 17 19 18 17	2,3 2,5 2,5 2,3 2,2	8,5 9,9 9,7 9,2 8,4	1,5 1,5 1,4 1,3 1,3	5,0 4,9 4,3 4,0 3,7	0,8 0,8 0,7 0,7 0,6
20	10 25 50 75 100	42 58 74 83 90	5,8 7,2 8,3 8,7 8,9	18 24 27 26 26	2,9 3,3 3,3 3,2 3,1	12 14 14 14 13	2,0 1,9 1,9 1,8 1,7	6,8 6,6 6,5 5,8 5,7	1,1 1,1 1,0 0,9 0,9
50	10 25 50 75 100	62 87 111 126 137	7,8 9,9 11 12 13	27 36 43 45 44	4,0 4,7 4,7 4,7 4,7	18 23 23 23 23	2,8 3,0 3,0 2,8 2,6	11 12 12 11 9,5	1,7 1,7 1,5 1,4 1,3
100	10 25 50 75 100	83 116 150 175 188	10 12 14 15 16	36 49 60 64 65	5,1 6,1 6,4 6,3 6,3	24 31 35 35 34	3,6 4,0 3,9 3,8 3,6	15 18 17 17 15	2,2 2,2 2,0 1,9 1,8
200	25 50 75 100	157 200 233 255	15 18 20 21	67 83 90 94	7,8 8,4 8,4 8,4	43 50 50 50	5,3 5,3 5,3 5,0	26 26 25 24	2,8 2,7 2,6 2,5
500	25 50 75 100	321 330 346 382	21 25 27 29	100 125 140 149	10 12 12 12	35 78 83 83	7,4 7,7 7,7 7,7	41 42 39 41	4,3 4,3 4,0 3,8

Продовження таблиці 10

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1000	25 50 75 100	309 402 466 516	26 31 34 36	135 170 192 207	13 15 16 16	89 109 118 122	5,9 10,0 10,0 10,0	55 61 60 58	5,7 5,6 5,6 5,2
2000	50 75 100	538 626 694	39 43 46	231 262 285	19 21 21	149 165 174	13 13 13	98 91 92	7,3 7,5 7,3
5000	50 75 100	772 920 1035	52 58 62	343 393 430	27 29 30	225 253 270	19 20 20	138 149 153	11 11 11

Примітки: 1. V_сер – швидкість середнього вітру на час ядерного вибуху.

2. Визначити розміри зон радіоактивного забруднення можна при допомозі радіаційної лінійки РЛ-1.