Тема 4.1;4.2.Характеристика очагов поражения. Источники радиации. Естественная радиоактивность. Радиоактивное заражение местности при ядерных взрывах и авариях

Содержание: Характеристика очагов поражения при стихийных бедствиях: землетрясения, наводнения, оползни, снежные лавины, селевые потоки. Очаги поражения при авариях на АЭС, производствах с применением СДЯВ. Ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное поражение местности, электромагнитный импульс. Особенности воздействия на человека.

Общая характеристика ЧС природного происхождения

Стихийные явления- это явление природы, вызывающее внезапные нарушения нормальной жизнедеятельности, приводящие к повреждению материальных ценностей, оказывающие отрицательное воздействие на окружающую среду.

Чрезвычайные ситуации природного характера угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Размер ущерба зависит от интенсивности природных катастроф, уровня развития общества и условий жизнедеятельности.

ЧС природного характера в последние годы имеют тенденции к росту. Активизируются действия вулканов (Камчатка), учащаются случаи землетрясений (Камчатка, Сахалин, Курилы, Забайкалье, Северный Кавказ), возрастает их разрушительная сила. Почти регулярными становятся наводнения, нередки оползни вдоль рек и в горных районах. Гололед, снежные заносы, бури, ураганы и смерчи происходят в России ежегодно.

ЧС природного характера делятся на:

1) геологические;

2) метеорологические;

3) гидрологические;

4) природные пожары;

5) биологические;

6) космические.

Все природные ЧС подчиняются некоторым общим закономерностям:

1) для каждого вида ЧС характерна определенная пространственная приуроченность;

2) чем больше интенсивность (мощность) опасного природного явления, тем реже оно случается;

3) каждой ЧС природного характера предшествуют некоторые специфические признаки (предвестники);

4) при всей неожиданности той или иной природной ЧС ее проявление может быть предсказано;

5) во многих случаях могут быть предусмотрены пассивные и активные защитные мероприятия от природных опасностей.

ЧС геологического характера

К стихийным бедствиям, связанным с геологическими природными явлениями, относятся землетрясения, извержения вулканов, оползни, сели, снежные лавины, обвалы, осадки земной поверхности в результате карстовых явлений.

Землетрясения — это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.

Профилактические мероприятия состоят в изменении характера землепользования, строительстве дамб, отводящих потоки лавы, в бомбардировке лавового потока для перемешивания лавы с землей и превращения ее в менее жидкую массу и др.

Оползень– скользящее смещение вниз по уклону под действием сил тяжести масс грунта, формирующих склоны холмов, гор, речные, озерные и морские террасы.

Оползни не являются катастрофическими процессами, при которых гибнут люди, но ущерб, наносимый ими народному хозяйству, значителен.

Сели– кратковременные бурые паводки на горных реках, имеющие характер грязекаменных потоков. Причинами селей могут быть землетрясения, обильные снегопады, ливни, интенсивное таяние снега.

Лавина– это снежный обвал, масса снега, падающая или сползающая с горных склонов под влиянием какого-либо воздействия и увлекающая на своем пути новые массы снега. Одной из побудительных причин лавины может быть землетрясение.

ЧС метеорологического характера

Движение воздуха относительно Земли называют ветром. Сила ветра оценивается по шкале Бофорта.

Ураган — это циклон, у которого давление в центре очень низкое, а ветры достигают большой и разрушительной силы. Скорость ветра может достигать 25 км/ч. Иногда ураганы на суше называют бурей, а на море – штормом, тайфуном.

Буря — это ветер, скорость которого меньше скорости урагана. Однако она довольно высока и достигает 15–20 м/с.

Ураганы подразделяют на тропические и внетропические.

Ураганы являются одной из самых мощных сил стихии и по своему пагубному воздействию не уступают таким страшным стихийным бедствиям, как землетрясения.

Бури различают вихревые и потоковые.

Вихревые бури бывают пыльные, снежные и шквальные. Зимой они превращаются в снежные. В России такие бури часто называют пургой, бураном, метелью.

Пыльные бури– это атмосферные возмущения, при которых в воздух вздымается большое количество пыли, перенесенной на значительные расстояния.

Смерч– это атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и затем распространяющийся в виде темного рукава или хобота по направлению к поверхности суши или моря.

Смерч возникает обычно в теплом секторе циклона и движется вместе с циклоном со скоростью 10–20 м/с. Смерч проходит путь длиной от 1 до 60 км. Смерч сопровождается грозой, дождем, градом и, если достигает поверхности Земли, почти всегда производит большие разрушения, всасывает воду и предметы, встречающиеся на его пути, поднимает их высоко вверх и переносит на большие расстояния. Смерч на море представляет опасность для судов. Смерч над сушей называют тромбами, в США – торнадо.

Крайне сложно прогнозировать место и время появления смерча, поэтому большей частью они возникают для людей внезапно, и предсказать их последствия тем более невозможно.

Природные пожары

В понятие природные пожары входят лесные пожары, пожары степных и зеленых массивов, торфяные и подземные пожары горючих ископаемых.

Если вы оказались в лесу во время пожара, то направление противоположное огню, могут подсказать птицы и животные, которые бегут от огня в противоположную им, сторону.

Борьбой с лесными пожарами в первую очередь занимаются государственная служба, у которой есть собственные авиабазы, пожарно-химические станции, дозорно-сторожевая служба и т. д. Крупные силы и техника, применяющаяся профессионалами, может концентрироваться в одном месте области.

Биологические ЧС

Зоной биологического заражения называют территорию, в пределах которой возможно заражение. К биологическим ЧС относятся эпидемии, эпизоотии и эпифитотии. Возбудителями инфекционных заболеваний являются болезнетворные (патогенные) микроорганизмы (или их токсины – яды).

Эпидемия– широкое распространение инфекционной болезни среди людей, значительно превышающее обычно регистрируемый на данной территории уровень заболеваемости.

Пандемия– необычно большое распространение заболеваемости как по уровню, так и по масштабам распространения с охватом ряда стран, целых континентов и даже всего земного шара.

Эпизоотии- инфекционные болезни животных – группа болезней, имеющая такие общие признаки, как наличие специфического возбудителя, цикличность развития, способность передаваться от зараженного животного к здоровому и принимать эпизоотическое распространение.

Эпифитотии – распространение инфекционных болезней на значительные территории в течение определенного времени.

Предупредительными мерами против распространения инфекционных болезней является комплекс противоэпидемических и санитарно-гигиенических мероприятий, раннее выявление больных и подозреваемых по заболеванию путем обхода домов, усиление медицинского наблюдения за инфицированными, их изоляция или госпитализация, санитарная обработка людей и дезинфекция помещений, местности, транспорта, обеззараживание пищевых отходов, сточных вод, санитарные надзор за режимом работы предприятий жизнеобеспечения, санитарно-просветительная работа. Эпидемиологическое благополучие обеспечивается совместными усилиями органов здравоохранения, санитарно-эпидемиологической службы и населения.

Космические ЧС

Космос – один из элементов, влияющих на земную жизнь. Перечислим некоторые опасности, угрожающие человеку из космоса.

Астероиды– это малые космические предметы, диаметр которых колеблется в пределах 1–1000 км.

Встреча нашей планеты с небесными телами представляет собой серьезную угрозу для всей биосферы. Расчеты показывают, что удар астероида диаметром около 1 км сопровождается выделением энергии, в десятки раз превосходящей весь ядерный потенциал, имеющийся на Земле. Энергия одного удара оценивается величиной – 10 эрг.

Основное средство борьбы с астероидами и кометами, сближающимися с Землей, – это ракетно-ядерная технология.

Очагом пораженияназывается территория с расположенными на ней зданиями, сооружениями, инженерными сетями, коммуникациями, оборудованием, техникой и людьми, подвергшаяся поражению, разрушению или заражению в результате возникновения чрезвычайной ситуации.

В 1896 г. французским физиком Антуаном Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения. Оно положило начало эре изучения и использования ядерной энергии. Бежавшие перед началом второй мировой войны из фашистской Германии в США физики, под руководством американского ученого Роберта Оппенгеймера, в 1945 г. создали оружие разрушительной силы. Первый атомный взрыв был произведен 16 июля 1945 г. в Америке, в штате Нью-Мексико. На верхней платформе 33-метровой стальной вышки была взорвана атомная бомба. Последствия были ужасающими: стальная конструкция вышки испарилась, на ее месте образовалась воронка диаметром 37 м и глубиной 1,8 м – она являлась центром простиравшегося на большое расстояние кратера. В окружности 370 км была уничтожена вся растительность. Вспышка от взрыва на расстоянии 32 км казалась в несколько раз ярче, чем солнечный свет в полдень. После нее образовался огненный шар, существовавший несколько секунд. Свет от него был виден в населенных пунктах на расстоянии до 290 км. Звук от взрыва был слышен на таком же расстоянии.

Радиоактивное загрязнение местности и находящихся на ней объектов происходит:

• при ядерном взрывев результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и наведённой радиации, обусловленной образованием радиоактивныхизотоповв окружающей среде под воздействием мгновенногонейтронногоигамма-излученийядерного взрыва; поражает людей и животных главным образом в результате внешнего гамма- и (в меньшей степени)бета-облучения, а также в результате внутреннего облучения (в основномальфа-активныминуклидами) при попаданиирадиоизотоповв организм с воздухом, водой и пищей.

• при техногенных авариях (утечках из ядерных реакторов, утечках при перевозке и хранениирадиоактивных отходов, случайных утерях промышленных и медицинскихрадиоисточникови т. д.) в результате рассеяния радиоактивных веществ; характер заражения местности зависит от типа аварии.

В зависимости от мощности заряда и условий взрыва энергия взрыва распределяется следующим образом:

• Ударная волна — от 40 до 60 %

• Световое излучение — 30-50 %

• Проникающая радиация — 5 %

• Радиоактивное заражение — 5-10 %

• Электромагнитный импульс — 20-30 %

• Сейсмическая ударная волна — ? %

Основные поражающие факторы — ударная волна и световое излучение — аналогичны поражающим факторам традиционных взрывчатых веществ, но значительно мощнее.

Ударная волна на границе действия создает давление 60 — 65 атм.

Большая часть разрушений, причиняемых ядерным взрывом, вызывается действием ударной волны. Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется сосверхзвуковой скоростью(более 350 м/с). При атмосферном взрыве скачок уплотнения — это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличениетемпературы,давленияиплотностивоздуха. Непосредственно за фронтом ударной волны образуется вакуум, вследствие чего возникают сильные потоки воздуха со скоростью 20-100 м/с. Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей.

Световое излучение является поражающим фактором огромной силы и действует в радиусе, зависящем от мощности взрыва.

Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую,видимуюиинфракраснуюобластиспектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собойшар, при наземном — полусферу.

Максимальная температура поверхности светящейся области составляет обычно 5700-7700 °С. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Приближенно, продолжительность свечения в секундах равна корню третьей степени из мощности взрыва в килотоннах. При этом интенсивность излученияможет превышать 1000 Вт/см² (для сравнения — максимальная интенсивность солнечного света 0,14 Вт/см²).

Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.

При воздействии светового излучения на человека возникает поражение глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение и защищенных одеждой участков тела.

Проникающая радиация (ионизирующее излучение) представляет собойгамма-излучениеи потокнейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.

Проникающая радиация не является основным поражающим фактором при ядерном взрыве, от неё легко защититься даже обычными средствами РХБЗ общевойскового образца. Радиус поражения проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и ударной волны, поскольку она сильно поглощается атмосферой. Проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов, однако ядерный заряд может быть специально сконструирован таким образом, чтобы увеличить долю проникающей радиации для нанесения максимального ущерба живой силе (так называемое нейтронное оружие). На больших высотах, в стратосфере и космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс — основные поражающие факторы.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов. Ее уровень снижается в 10 раз после прохождения 11 см стали, либо 35 смбетона, либо 50 см грунта/кирпичной кладки, либо 1 м древесины.

Радиоактивное заражение — в современных ядерных зарядах этот поражающий фактор сведён к минимуму. В отличие от бомб, применённых США для уничтожения Хиросимы и Нагасаки (грязные бомбы), современные бомбы не обладают ярко выраженными остаточными последствиями.

Радиоактивное заражение — результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва — продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов (наведённая активность).

Оседая на поверхность земли по направлению движения облака, продукты взрыва создают радиоактивный участок, называемый радиоактивным следом. Плотность заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от окружающих условий.

Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучения: альфа,бетаигамма. Время их воздействия на окружающую среду весьма продолжительно.

В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко это происходит в первые часы после взрыва.

Поражение людей и животных воздействием радиационного заражения может вызываться внешним и внутренним облучением. Тяжелые случаи могут сопровождаться лучевой болезньюи летальным исходом.

Электромагнитный импульс, в отличие от всех остальных факторов обладает наибольшими поражающими свойствами, хотя и действует кратковременно. При взрыве заряда в большом радиусе уничтожаются все средства связи и управления, перестает работать вся электронная техника и компоненты.

При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизованном радиацией и световым излучением воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работерадиолокационных станций. Этот эффект может быть использован для ослеплениясистемы предупреждения о ракетном нападении.

При оценке последствий облучения людей ионизирующими излучениями важно знать не экспозиционную, а поглощенную дозу излучения, т.е. количество энергии ионизирующих излучений, поглощенное тканями организма человека. В качестве единицы измерения поглощенной дозы излучения в системе СИ принят грэй, Гр, а мощность такой дозы – грэй в секунду, Гр/с.

Ионизирующее излучение, в частности радиоактивное, представляет собой потоки заряженных и нейтральных частиц, а также электромагнитных волн. Это сложное излучение, включающее несколько видов.

Гамма-излучение – фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях со скоростью света. Гамма-частицы распространяются в воздухе на сотни метров и свободно проникают сквозь одежду, тело человека и значительные толщи материалов. Это излучение считают самым опасным для человека.

Масштабы и степень заражения местности зависят от количества, мощности и вида ядерного взрыва, метеорологических условий, от скорости и направления ветра.

Местность заражается неравномерно. В зависимости от степени заражения и опасности поражения людей делится на четыре зоны:

А – умеренного,

Б – сильного,

В – опасного,

Г – чрезвычайно опасного заражения.

Дозы излучения за время полного распада таковы:

На внешней границе зоны А – 40 Р, на внутренней – 400 Р.

На внешней границе зоны Б – 400 Р, на внутренней – 1 200 Р.

На внешней границе зоны В – 1 200 Р, на внутренней – 4 000 Р.

На внешней границе зоны Г – 4 000 Р (в середине зоны – 10 000 Р и более).

Радиационно опасный объект (РОО) – объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества и при аварии на котором (или его разрушении) может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное излучение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов экономики, а также окружающей природной среды

Последствия радиационных аварий обусловлены их поражающими факторами: ионизирующим излучением и радиоактивным загрязнением местности.

Радиационное воздействие на человека заключается в нарушении жизненных функций различных органов и развития лучевой болезни.

Радиоактивное загрязнение местности вызывается воздействием альфа-, бета- и гамма-ионизирующих излучений и обуславливается выделением при аварии не прореагировавших элементов и продуктов деления ядерной реакции (радиоактивный шлак, пыль, осколки ядерного продукта), а также образованием различных радиоактивных материалов и предметов (например, грунта) в результате их облучения.

Радиоактивное загрязнение при аварии на предприятии ядерной энергетики имеет несколько особенностей:

• Радиоактивные продукты (пыль, аэрозоли) легко проникают внутрь помещений;

• Сравнительно небольшая высота подъема радиоактивного облака приводит к загрязнению населенных пунктов и лесов значительно больше, чем открытой местности;

• При большой продолжительности радиоактивного выброса, когда направление ветра может многократно меняться, возникает вероятность радиоактивного загрязнения местности практически во все стороны от источника аварии.

Зона химического заражения образуется вследствие утечки сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) при производственных авариях, катастрофах, применении боевых отравляющих веществ. СДЯВ могут быть участниками технологических процессов – сырьём, полупродуктами (хлор, аммиак, оксиды серы, оксиды азота, сероводород, фосген, синильная кислота, галогенводороды и др.). СДЯВ могут вызывать поражения кожи, дыхательных органов, глаз и др. При производственной аварии с выбросом СДЯВ образуется зараженное облако, которое называется первичным. Его состав, размеры и форма зависят от свойств и количества СДЯВ, метеоусловий и т.д. Вторичное химическое заражение людей может произойти при контакте их с зараженной техникой или местностью.

Зоной химического заражения называется территория, на которой имеется поражающая концентрация СДЯВ.

Очагом химического заражения называется территория, на которой в результате воздействия ядовитых веществ произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных или растений.

При поражении сильнодействующими ядовитыми веществами необходимо:

- в первую очередь защитить органы дыхания от дальнейшего воздействия СДЯВ;

- надеть противогаз или ватно-марлевую повязку, предварительно смочив ее водой, а лучше 2% раствором питьевой соды при хлоре и 5% раствором лимонной кислоты при аммиаке;

- вывести или вынести пострадавших из зоны заражения;

- удалить ядовитое вещество с открытых участков тела;

- на улице снять с пораженного загрязненную одежду и обувь;

- промыть глаза и открытые участки тела водой, дать обильное питье;

- в случае попадания ядовитых веществ внутрь вызвать рвоту или сделать промывание желудка;

- если человек перестал дышать – сделать искусственное дыхание методом «изо рта в рот»;

- дать дышать кислородом и обеспечить покой;

- госпитализировать пораженного.

Особую опасность представляют собой аварии на атомных электростанциях. Они были в США, Англии и Советском Союзе. Особенно памятна всем Чернобыльская катастрофа в апреле 1986 года.

Главную опасность для человека представляет внутреннее облучение, то есть попадание радионуклидов внутрь организма при дыхании, при приеме пищи и воды. Для исключения этого проводится герметизация помещений, строжайший контроль за радиоактивной загрязненностью продуктов питания и воды. Если по условиям радиационной обстановки дальнейшее пребывание населения в данной местности небезопасно – проводится его эвакуация.

Оценка ущерба вследствие ЧС проводится по 5 основным параметрам:

- прямые потери вследствие ЧС;

- затраты на проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ;

- объем эвакуационных мероприятий и затраты на их проведение;

- затраты на ликвидацию ЧС;

- косвенные потери.