Тақырып 15 : Соғыс уақытындағы төтенше жағдайлар.
Дәріс жоспары:
1.Атомдық зақымдану ошағы.
2.Химиялық зақымдану ошағы.
3.Бактериологиялық зақымдану ошағы.
Ядролық, химиялық, биологиялық зақымданудың қысқаша сипаттамасы, жаппай зақымдану ошақтарындағы құткару және баска да шұғыл жұмыстар. АЭС-тағы апат кезінде тұрғындардың өзін ұстауы аса маңызды мәселелер.
Ядролық жарылыстың мақсатын түсіну. Бірнеше түрде қарастыру, ядролық ошақтардың шашырауы, оның түрлері қай жерлерде жарылғаны туралы, бірлік мөлшерін өлшеу.
Екінші сұраққа келетін болсақ. Студент соғылмалы толқынды оқып ол туралы сұрақ қою керек.
Соғылмалы толқынға түсінік беру керек, оның түпкі мақсатын білу, оның қысымынын адамға әсер етуі қандай зақымдар тудырады.
Сәулелі жарықтың физикалық, химиялық түрде көрсетуін, ондағы сәуле импульсі терінің күюі, көздің көрмеуі. Радиация туралы сұрақ туғанда студент білуі керек. Рентген, бар, сәулесі, радиацияның көлемі, аймақтың залалдануы радиактивті аймақтық жарылыстары. Электромагнитті импульс туралы сұрақ туғанда ядролы жарылыс неден туады, гамма сәулесінің әсер етуі, электр жолдарының үзілуі, басқа бөлімдердің басқарылуы туралы түсініктеме.
Ядролық қаруды қарулардың ішінде жойқыны деп атайды. Әсер ету күші ядроларымен тығыз байланыста болады, жарылатын ядролар реакциясы бөлінеді. Синтездер әрқилы болып кездеседі. Соған байланыста әртурлі дәрежелі ядролы энергияны, қаруларды бөлшектеп ядро және термоядролық (сутегіне жатқызамыз ) деп бөлеміз.
Ядролық қару күштерін түріне бөлеміз: авияциялық бомбалар, атқыштар сынығы, атушы бөлімдер зымыраны, су асты сынақтары, терендегі бомбалар және миналар. Ядролық қарудың күші өлшеулі эквиволентті тротила түрінде болады.
Эквиволентті жарылатын затты тротила деп атайды. Жарылыс энергиясы түзу және біркелкі түрде болады. Тротилдық эквиволент тоннамен, килотанномен немесе мегатонномен өлшенеді. Ядролы қарудың күштілігі 15 кт, орташа күштілігі 15-100 кт, үлкен күштілігі 100-500 кт, жоғарғы күштілігі 500 кт (0,5) мт.
Ядролы қарудың қолданылу түрлері: биіктегі әуежолындағы, жердегі және су асты жарылыстары, жаралыстың ортасын негізгі бөлгілі деп атайды. Осы жердегі жарылу орталық от шарындай болады. Алшақтанған ортаның жердің жарылысы эпицентрлік жарылыс деп аталады. Жер шекарасынан жоғарға ядролық жарылысты тропосфералық деп атайды. Жарылыстың түрі 10 ш жоғарлықта болады, жоғарғы жрылыс ауыспалы түрде әуежолда біртұтас болып сипатталады.
Ядролық жарылыс негізінен әуежайда болады. Осыдан бұрын жарылған облыстар жерге тәуелсіз болады. Әуежай жарылыстары ашық бұрқ ете қалады, осыдан барып жарылыстың соңынан отты шар пайда болады, тез ұлғайып мөлшері жоғары көтеріледі. Біраз секундтан соң отты шар қараңғы бұлтқа, отты қызғылт түрлеріне айналады. Осы уақытта аспанға жерден шаң көтеріледі, көтерілген эпицентр жарылысы, саңырауқұлақ тәрізді форма пайда болады. Жоғары жарылыстан кейін көтерілген шаң жарылыспен бірге байланыспайды. Ядролық реакция гамма-сәулесімен шығарылады. Үлкен мөлшерде нейтрондар радиоактивті заттар аспандағы жарылыста болады.
Ядролық жарылыс кезінде бұлт 10-20 ш биіктікте көтеріледі, ал термоядролық жарылыста биіктікте 20-40 ш болады. Бірте-бірте радиоактивті саңырауқұлақ тәріздес бұлттар тарқай бастайды. Ядролық жарылыстан соң көптеген мекемелер бұзылып, халықтар уланып азап шеге бастайды.
Жерде ядролық жарылыс ауамен көтеріліп үлкен мөлшерде болады, жерден жоғарғы бөлігі сүзбе тәріздес келеді, жаралыстың мөлшері күштілігі өте көп,. жарылыс болған жерде топырақ шлакпен жабылады. Аспан жарылысы үлкен мөлшерде аймақта жайылады және оған қараңғы түс береді, жер жарылысының күштілігін көрсетеді. Жарылыс болған жерде, аудандарда радиоактивті бұлттар пайда болады. Су асты ядролық жаралысы жоғарғы су немесе төменгі мөлшердегі биіктіке болатынын көрсетеді. Қатты толқындар пайда болатын сисимикалық дауылдар толқындарды көтереді. Су асты қоймаларының бұзылуы жер сілкінісі әсердің пайда болуы су асты қоймаларының жарылуы болса да су мөлшері көбейе түседі. Су мөлшерінің диаметрі жүзметрге көбейеді, ал биіктігі жарылыстан жоғарғы 1 шақырым болады. Су діңгегі құлағанда жанына күшті концентрациялық толқыны деп аталады. Көтерілген толқын суда, су астындағы кемелердің бөлшектерін және гидротехникалық қорларын көрсетеді. Сәулелік жарық өткіш радиация беріп, суды залалдайды. Әуелік соғылмалы толқынға ядролық жарылыс жатады. Мысалы: әуедегі жарылысқа соғылмалы толқынның бөлігіне, 50% энергиялық жарығы келеді. Алынатын сәулелік ңұрына 35% әсер ететін радиацияға және электромагниттік импульска 5%, ал қалған 10% радиациялық шаң-тозан жұқтыруға келеді.Әуелік соғылмалы толқын тығыз қысылған ауаға ұқсайды. Жарылғанда жаң-жаққа шашырап ортадағы жарылыстан күшті дыбысты екпінмен естіледі. Әуелік толқыңға жарылыстың себеп болатын үлкен қысым орталық атылғанда, есептік 10 мт азықтар жарылысы кеңу үшін өзінің маңындағы қабатты қысады. Осы тығыздалған ауаның салмағы біртіндеп кеңейді және қабат-қабатқа беріледі.
Осылайша соғылмалы толқын әуеде пайда болады. Алдынғы шекарадағы қысылған әуенің қабаты үлкен қысымның көтерілуі-фронт соғылмалы толқыны деп аталынады.
Тәуелсіз жақындықпен ортадағы жарылыспен екпіні жайылған соғылмалы толқын бірнеше рет жоғарлайды.
Ортадан алыстағасын жылдамдық ақырындап, ал соғылмалы толқын әлсірейді. Жарылыс күшті болса жылдамдығы да, әсер ету радиусы соғылмалы толқын күшті болады.
Жылдамдық қозғалыстар соғылмалы толқындар өзгергенде және ауаның бір бөлігіндегі соғылмалы толқындар құпталған қабатта жан-жаққа тарайды.
Ауа қозғалғанда толқынның бойындағы шығатын дыбысы қатты дауыл сияқты келеді.
Ауаның бойындағы соғылмалы толқындар қозғалғанда бағытталған жылдамдық өзгереді. Мысалы: Соғылмалы толқын тарап, бір жерге барып тоқталады. Осы кезде қысыммен температура көтеріле бастайды, ал ауа болса соғылмалы толқынмен қозғалуына байланысты, қысым атмосферасы төмендейді және ауа бір жаққа қарай ауысады.
Тексере келе қысылған ауалар бөлшектене бастайды.
Соғылмалы толқынның өзгеруіне жарылыстың да әсері болады.
Ауа жарылысы кезінде сфералық соғылмалы толқын, жақын аймаққа қарай азая бастайды, осындай кезде төмен құлау деп аталынады. Жерге жете бере, соғылмалы толқын бөлшектенеді. Жарқырамалы толқын көрінеді.
Алыс аймақтарда алшақтанған жоғарғы жарылыстар жарқырамасы, толқынның жылдамдығы төмендейді. Толқынның төмендеуі және қысымы болады. 4-5 рет қысым және сфераның толқыны кеңейеді. Басты толқын жерге төмен түседі, осы кезде соғылмалы толқын ядролық жарылысқа жақын аймақтың қысыммен белгіленеді, ал алысырақ аймақта қысым басты толқын болады. Жердің ядролық жарылысы кезінде соғылмалы толқын, өзіне тәуелді формасы ұлғайып жартыланған шардай болады. Көлемі бөлшектеніп қарама-қарсы келіп, ауада болған жарылыс жерге төмен түседі. Соғылмалы толқын жердегі жарылыстан 20% төмен, ауа жарылысының күштілігі бірдей. Басты парометрлер әсер ету соғылмалы толқынмен байланысты болады, қысымын төмендетеді, жылдамдатылған екпін ауа және уақыт әсері кезінде қысымның төмендеуі көрсетіледі. Әсер етудің фазалары белгіленген соғылмалы толқынның басты көрсеткіші болып белгіленеді.
Қысым-бұл ең дұрыс атмосфералық максимальді қысыммен соғылмалы толқынды байланысты етеді, бұлар Ньютонмен, квадрат метрмен өлшенеді. 1 Н (м2 Па) бұл бірлік паскальдік қысым деп аталады. /ПА/1к/Па 0,01 КГС /рак/ бұл динамикалық ауырлық ағыммен ауаға келеді және алынған қысым ауаның екпін поскальмен өлшенеді /Па/ жылдамдатылған екпін, толқынды ауамен максимальды түрде белгіленеді, жылдамдатылған екпін ауада тез сезіледі, қысым жоғары түрде 50 кПА. Жоғалған қысым әр секунд сайын өлшенеді. Мысалы: жарылыс кезінде 20 кт, әсер ету уақыты 0,6 сек құрайды, қатты жарылыс кезінде 1 мт-3сек.ядролық жарылыс кезінде зарядтың күштілігі 20 кт, жарықтың импульсі жалғаса береді 3с, термоядролық заряд 1 мт-10с, ал күштілігі 10 мт-н 23 сек. басты парометр. Жарық импульсі белгіленеді.
Жарықтатылған импульс-жарық энергияның көлемі болып саналады. Энергияның түсуі 1 м2 жоғарғы перпендикуляр жарылыстар түрлері, бар уақыт жатады.
Жарық импульсі пропорционалды түрде азаяды, квадрат арасы орталық жарылыстар болады. Жарықтар түрлері адам терісіне, көзге әсер етеді.
Зақымдау күштің түрлері үш топқа бөлінеді. Күйіктердің бірнеше түрі жарықырамалы импульс кезінде байқалады 100-200 кДЖ /м2 теріге көп әсер етеді..
Терінің қызаруы ісіктің пайда болуы. Күйіктін екінші түрі. Жарық импульс кезінде 250-400 кДЖ/ м2 теріде ісіктің пайда болуы.
Күйіктің үшінші түрі-жарықтың импульсі 400-600 кДЖ/ м2 болады. Терінің жансыздануы жара пайда болуы. Аурудың бәрі киімнің тазалығына байланысты, оның түсі жұқалығы және калындығыда өз рөлін атқарады.
Адамдар әр түсті киімнен, ашық түстікиім киуі керек. Жарылыс көзге үш түрде әсер етеді.
Уақытша көз көрмеу бірнеше минутқа созылады.
Көздің жанары жарылысқа тік қарағанда көздің қарашығының жарылуы.
Қөздің күюі, терінін күюі.
Жабық көздің уақытша көрмеуі жарық сәулесінің әсер ету соғылмалы толқындары, әртүрлі зақымдануға әкеп соғады.
Соғылмалы толқынның адамға әсер етуі. Соғылмалы толкынның жылдамдатылған екпіні адамға төмен қысыммен әсер етеді. Соғылмалы толқын адамды әржақтан қысады, қысымның көтерілуі, соғылмалы толқын қатты түрде соққы беруі мүмкін. Ауада жылдамдатылған екпіні бір жақтан әсер ететді, адамды методикалық әсермен орап әкетеді және адамды лақтырып тастайды, адам зақым алуы мүмкін.
Әр түрлі зақымдар 1 жеңіл жоғарлаған қысым кезінде 20-40 к Па, әр зақымдану, уақытша жарақаттану естен айырылу, жалпы контузия. Орташа қысым 40-60 ек Па салмақты күллі организмде кездеседі, есту кезінде зақымдану қан кету немесе өлімге әкеп соғу.
Ауыр жарақат күшті қысым кезінде 60-100 кПа, осы кезде қатты зақымдану, ауыр сынықтар, құлақтан және мүрыннан қан кету және т.б. байқалады.
Шеткі зақымдау-күшті үлкен қысым көрсетеді 100 кПа. Ауыр зақымдар өлім жағдайын әкелуі ықтимал.
Аспандағы созылмалы толқындар ядролық жарылыстың әр түрлі әсерімен байланыста болады. Жоғарлаған қысым ауаның жылдамдығының екпіні соғылмалы толқын кезінде жерде жарқырай бастайды. Салмақ толқыны ауаның жылжуы, күшейетін қысымды жоғарлатып зақымдайды.
Соғылмалы толқын із қалдырып, нысандарды қоршаған қысым жоғарлап ғимараттар іргелер және төбесі, артқы іргелері жарылып қирайды.
Қысым қаттылығынан мекемелер бұзылып, сынып және қоршаған орта заттары зақымданады.
Жарықшалар
Жарықшалар ядролық жарылыста жарылу энергиясын көрсетеді, ультрақүлгін, инфрақызыл және күлгін түстес болады.
Жарықшалар қоршаған ортаға жарық береді. Ауадағы жарылыстар кезінде қоршаған орта жоғарлаған температураға көтеріледі.
Отты шарда температураның көлемі 8000-10000с, ол температура шамадан кейін төмендеп 1000-2000С осы уақытта жарықталған сәулелер бөлінуі тоқтатылады.
Ядролық ошақтарды, аймақтарға бөлшектерге бөледі, әлді және әлсіз болып күшіне қарай жіктеледі.
Толық аймаққа бөлінуі жоғалған қысыммен, соғылмалы толқынмен 50 кПА болады. Осы аймақта мекемелер бұзылады. Қарсы радиациялық бөлшектердің жоғалуы, коммуникациялық жарық беру жүйелері бұзылуы, қайтарылмас жоғалу массасы болады.
Аймақтық күшті жарылыстар.
Қысымның төмендеуі 50-30 кПА-да көрсетіледі, коммунальдық энергетикалық жүйелер істен шығоды.
Жарық сәулесі әсерінен жекеленген өртенулер байқалады.
Орталық зақымдану аймағында, соғылмалы толқынның жарылуы қысымы 30 немесе 20 кПа болады, көшелерде бөлшектелген сынықтар үймелер пайда болады. Әлсіз аймақта жарылуы-күші әлсіреп қысым 20,10 кПа болады, әр түрлі өрттер тууы мүмкін, адамдар жеңіл жарақат алады. Жарылыс ауданында радиациялық заттадың төмендеуі біркелкі болмайды.
Зақымданған жарақаттанған аймақты үш түрге бөлеміз: Ішкі шекара радиацияның сәуле доза мен сәйкес келуін үш түрге бөлеміз. А-аудына зақымданудың жолдары өлшемдері ішкі шекарасы дозасы радиациясымен толық бөлім құрайды. Д-40р радиацияның көлемі 1 сағат жарылстан соң 8 рет сағатына, ал біраз 10-0,5 рет сағатына бөлінеды Б аймағы ауыр жарақат, алуға ішкі шекара радиациялардың жоғалуы Д-400р жетеді.
2. Радиацияның көлемі:
Радиактивті заттар, ядролық зарядттың бөлшектері уранда – 235 немесе плутонияда 239 сәулесі альфада, бетта сәулесі болады.
Радиациялы заттардың нейтрондардың көрсетілуі радияциялық белгілерге бөлінеді. Рациациялық заттарға жарықтар ядролық жарылысы радиактивті бұлттың тарқауы жатады.
Жарық әсер ету сәулесі соғылмалы толқын, өрттің бірінғай ұшқынды шоқтары. Ұшқынды шоқтар қалың өрттің түрлері қаланың тереториясын қалың өрттің астында қалдырады.
Күшті желдің әсерінен орталыққа қарай ауысып сағатына 50-60 км жылдамдықпен соққаннан, өрттің орталық иегінде ұшқынды шоқтар пайда болады, күшті желді тұруына байланысты. Өрттің қалада пайда болуы конструкцияның мықтылығына, үйлерлің құрылысына, жергілікті жердің ауа-райына әсер етеді. Өрттің дамуына әсіресе ықпал ететін құрылыстың мықты болуына байланысты. Радиацияның ықпалдылығы нейтроннан, гамма сәулесінен құралады, ядро аймақтың ұшқынынан пайда болады. Радиация сәулесінің пайда болуы ядро реакциясынан және де радиактивті ұшқының өшуіне байланысты. Өткіш радиацияның әсері 10-15 секунтан аспайды. Радиактивті бұлттар үлкен биіктікке көтеріліп және радиактивті ұшқындары ауаның қалыңдығынан әлсіреп бітеді. Жер бетіне жетпесе, өткіш радиация сәулесінің дозасымен жалғасады радиоактивтік ұшқындары, радиоактивтің жарқылауы бірлік көлемінің сәулесімен уақыттан соң 10 сағат 5 рет дейін жетеді.