Тема 3. Надзвичайні ситуації воєнного часу

Подібні ситуації пов'язані з наслідками застосування зброї масового ураження, до якої відносять ядерну, хімічну і біологіч­ну зброю, або звичайних засобів ураження, які своїми факторами ураження наближаються до зброї масового ураження.

3.11 Ядерна зброя

Ядерна зброя заснована на використанні внутрішньоядерної енергії, яка виділяється при ланцюгових ядерних реакціях поділу ядер деяких важких елементів (ізотопів урану, плутонію) чи при реакціях синтезу за участю легких ядер ізотопів водню (дейтерію, тритію), літію.

Залежно від типу заряду зброя поділяється на атомну, термо­ядерну, комбіновану, нейтронну.

Потужність ядерних боєприпасів визначається загальною кількістю енергії, звільненої при ядерному вибусі, цю енергію ви­мірюють величиною тротилового еквіваленту.

Тротиловий еквівалент - це така маса тротилового заряду, енергія під час вибуху якого дорівнює енергії вибуху даного ядер­ного заряду. Тротиловий еквівалент вимірюють у тоннах, кіло­тоннах (1 кт дорівнює 1-й тис. тонн) і мегатоннах (1 Мт дорівнює 1 млн тонн тротилу).

В ядерних боєприпасах застосовується реакція поділу ядер важких елементів - урану-235, плутонію-239, урану-233, які легко поділяються при захваті нейтронів будь-якої енергії.

У термоядерній зброї застосовуються ядерні реакції, які від­буваються одна за одною: поділ ядер урану-235 або плутонію-239 і з'єднання ядер атомів легких елементів у ядра атомів більш важких. Для здійснення реакції синтезу як термоядерне паливо застосовують ізотопи водню: важкий водень - дейтерій, надваж-ий - тритій і з'єднання дейтерію і літію - дейтерит літію.

Висока температура, необхідна для підтримання реакції синтезу, утворюється за рахунок реакції поділу урану-235 або плутонію-239. Таким чином, звичайний ядерний заряд є запалом у термоядерному боєприпасі. У зв'язку з цим говорять, що термоядерний заряд грунтується на принципі «ділення – синтез».

У комбінованих боєприпасах застосовують три ядерні реакції, які проходять одна за одною: поділ ядер урану-235 або плутонію-239, з'єднання атомів легких елементів водню і літію, поділ ядер урану-238, тобто дія заряду заснована на принципі «ділення -синтез - ділення».

Ядерні боєприпаси з підвищеним виходом нейтронного потоку в складі проникаючої радіації називаються нейтронними.

Залежно від середовища, в якому проведено вибух, розрізня­ють висотний, повітряний, наземний, підземний, надводний, підводний ядерні вибухи.

При вибусі ядерного боеприпасу утворюються такі уражаючі фактори: ударна повітряна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне зараження місцевості і електро-магнітний імпульс,

Під час вибуху ядерного заряду температура підвищується до 10 млн градусів, а при термоядерному вона доходить до кількох есятків мільйонів градусів. Виділяється величезна кількість енергії, утворюється дуже сильне світлове випромінювання, а максимальний тиск досягає мільярдів атмосфер; вибух супроводжу­йся інтенсивним потоком гамма-випромінювання і нейтронів. Високі температура і тиск утворюють потужну ударну хвилю.

Ударна хвиля ядерного вибуху – це область різко стиснутого повітря, яка розповсюджується радіально від центру вибуху надзвуковою швидкістю. Маючи великий запас енергії, ударна виля ядерного вибуху може уражати незахищених людей, руйнувати різні споруди, будівлі, обладнання, техніку.

Параметром, який визначає механічну дію ударної хвилі, є максимальний надмірний тиск повітря безпосередньо у фронті ударної хвилі (передня межа). - це різниця між максималь­ним тиском у фронті ударної хвилі і нормальним атмосферним тиском Р_о:

Одиницею вимірювання надмірного тиску в системі СІ є паскаль, або 1 кгс/см². 1 кгс/см² = 100 кПа /кілопаскаль/.

Безпосередня поразка ударною хвилею виникає внаслідок дії надлишкового тиску та швидкісного напору повітря. Непряму по­разку люди і тварини можуть отримати від вторинних осередків ураження (уламки зруйнованих будівель або уламків скла, камін­ня та інших предметів, що летять з великою швидкістю). Таке ура­ження людей можливе при надмірному тиску 3 кПа і більше.

Травми, отримані незахищеними людьми, поділяються на лег­кі, середні, важкі і дуже важкі. До легких травм ( = 20 - 40 кПа) віднесено тимчасове пошкодження слуху, вивихи суглобів, легку загальну контузію. До середніх травм ( = 40- 60 кПа) відне­сено сильні вивихи і переломи, контузію, пошкодження органів слуху, кровотечу з носа і вух. До важких травм ( = 60 - 100 кПа) віднесено сильну контузію всього організму, пошкодження внутрішніх органів і мозку, тяжкі переломи.

До дуже важких травм ( більше 100 кПа) віднесено трав­ми, що призводять до смерті.

Основним заходом порятунку від уражаючої дії повітряної ударної хвилі є укриття людей в захисних спорудах.

Осередок ядерного ураження залежно від тиску у фронті удар­ної повітряної хвилі умовно поділяється на 4 зони руйнування: повні, сильні, середні і слабкі.

При повних зруйнуваннях ( більше 50 кПа) в будинках, спорудах знищені несучі конструкції, обвалені перекриття. Обладнання, технічні засоби ремонту не підлягають. На електро­мережах розриви кабелів, на всіх трубопроводах, які знаходяться відкрито, на поверхні, значні зруйнування, повітряні лінії зв'яз­ку і електропередач порвані, стовпи ліній завалені. При повних зруйнуваннях відновлення пошкоджень недоцільно. Виникають суцільні завали і задимленість від палаючих предметів.

При сильних зруйнуваннях значно деформуються несучі кон-укції споруд і будинків, більша частина стін і перекрить обвалена. Механізми, обладнання дуже здеформовані. На трубопроводах, мережах зв'язку і електропостачання розриви і деформації. Вникають суцільні пожежі, завали.

При середніх руйнуваннях в спорудах, будинках обвалено дах, стіни, перегородки, вибиті вікна, двері. Перекриття і підвали не зруйновані. Частину приміщень можна використовувати. Окремі вузли обладнання, техніки потребують капітального ремонту, комунально-енергетичні мережі мають окремі розриви і деформацію. Будинки, споруди, обладнання, комунально-енергетичні мережі, техніка потребують капітального ремонту. Виникають окремі завали і суцільні пожежі.

При слабких зруйнуваннях будинки і споруди можуть мати внутрішні пошкодження перегородок, віконних і дверних отворів. На комунально-енергетичних мережах незначні порушення зломки. Елементи обладнання, техніки, мережі потребують дрібного ремонту. В цій зоні виникають окремі пожежі.

Розміри зон ураження від загальної площі осередку ядерного ураження орієнтовно складають: зона суцільних руйнувань -12%, сильних - 10%, середніх - 18%, слабких - 60%,

Світлове випромінювання ядерного вибуху - це електро-магнітне випромінювання оптичного діапазону у видимій, ультрафіолетовій і інфрачервоній областях спектра. Джерелом світлового випромінювання є вогненна куля, яка виникає при ядерному вибусі. До її складу входять розжарені продукти вибуху і повітря. Із вогненної кулі випромінюється дуже велика кількість променевої енергїї. Внаслідок цього опромінювані предмети дуже швидко нагріваються, обвуглюються або загоряються, а в живих тканинах виникають опіки різних ступенів.

Основним параметром, що визначає уражаючу дію світлового випромінювання ядерного вибуху, є світловий імпульс - це кількість світлової енергії, яка припадає на 1 м² освітлюваної поверхні, розташованої перпендикулярно до напряму розповсюдження ромінювання. В системі СІ світловий імпульс вимірюється в джоулях на квадратний метр (Дж/м²); тривалість світлового ім­пульсу вимірюється в секундах і залежить від потужності ядер­ного боєприпасу. Світловий імпульс зменшується зі збільшенням відстані від центру вибуху і стану атмосфери внаслідок розсію­вання і поглинання проміння.

Дощ, сніг, туман, дим поглинають світлове випромінювання, знижують його потужність і уражаючу силу в декілька разів.

Світлове опромінювання при безпосередній дії викликає опі­ки відкритих частин тіла, тимчасове осліплення та опіки сітківки очей. Можливі вторинні опіки, які виникають від полум'я пала­ючих будівель, споруд, рослинності, палаючої або тліючої одежі. Незалежно від причини виникнення за важкістю травмування ор­ганізму людини опіки розрізняють 4-х ступенів.

Опік 1 ступеня отримують люди при потужності світлового 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 2 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 3-го 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, що отримали такі опіки, потребують тривалого лікування. Якщо не робити пересадку шкіри, то на місцях опіків утворюються шрами.

Опік 4-го ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу більше 600 кДж/м². При цьому омертвляється підшкір­на клітковина, відбувається обвуглення. Люди, які отримали опік 4-го ступеня, потребують тривалого лікування, можлива смерть.

Небезпечність опіків для життя залежить також від розміру ураженої площі тіла. Наприклад, опік 1-го ступеня по всьому тілі може бути небезпечнішим, ніж опік 3-го 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.

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

В осередку ядерного ураження виникають 3 зони пожеж: зона пожеж в завалах, зона суцільних пожеж і зона юкремих пожеж.

Зона пожеж в завалах розповсюджується на всю територію зони повних зруйнувань і на частину зони сильних зруйнувань. Для цієї території характерним є тривале тління і горіння в завалах, яке може продовжуватись до кількох 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 окису вуглецю і нагрітих до температури 50 – 60 °С призводить до загибелі людей.

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

Можливе виникнення вогняного шторму, який викликається ганним вітром, спрямованим до центру пожежі, стовп вогню підіймається на висоту до 5 км. Виникненню вогняного 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. Зона окремих пожеж розповсюджується на частину території зони слабких рятувань і виходить за межу цієї зони і 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 та інших невідкладних робіт.

Надійним захистом від світлового випромінювання ядерного вибуху є будь-яка непрозора перепона на шляху поширення світлових променів.