Jadrový výbuch a jeho škodlivé faktory. Poškodenie ľudí v dôsledku vystavenia svetelnému žiareniu Žiarenie z jadrového výbuchu

Vyžarovanie svetla.

Svetelné žiarenie(S.I.) je prúd sálavej energie vznikajúci pri jadrovom výbuchu.

S.I. šíri sa okamžite a pôsobí krátko. Jas S.I. oveľa silnejšie ako slnko a výsledná ohnivá guľa počas jadrového výbuchu je viditeľná na stovky kilometrov.

Zdroj S.I. nukleárny výbuch je svetelná plocha (S.O.), pozostávajúce z horúcich produktov výbuchu a horúceho vzduchu.

Hmotnosť vzduchu vo svetelnej oblasti výbuchu so silou 100 000 ton v povrchových vrstvách atmosféry dosahuje desiatky tisíc ton a produkty výbuchu (vrátane odpareného plášťa nálože a jej nosiča - raketa, bomba) - nie viac ako niekoľko ton. Preto vlastnosti S.I. určené vlastnosťami horúceho vzduchu.

Teplota vzduchu v žiariacej oblasti je obrovská. Pohybuje sa od miliónov stupňov na začiatku žiary až po niekoľko tisíc stupňov pri koniec.

Spektrálne zloženie S.I., t.j. Percento ultrafialového, viditeľného a infračerveného žiarenia závisí od teploty svietiacej plochy. Pri vysokej teplote S.I. bohaté na UV lúče a relatívne nízke na IPA lúče. S klesajúcou teplotou klesá podiel UV lúčov a

IFC-lúče-zvyšujú. Keďže počas výbuchu sa teplota svetelnej oblasti neustále mení, mení sa aj spektrálne zloženie SI. Priemerné spektrálne zloženie žiarenia je blízke spektrálnemu zloženiu slnečného žiarenia

Doba žiaru horúcich plynov a vzduchu v osvetlenej oblasti závisí od sily výbuchu. Čím dlhšia žiara, tým väčšia sila výbuchu. Pri výbuchu munície malého kalibru trvá žiara 1-2 sekundy, stredný kalibr - 2-4 sekundy, veľký kalibr - 4-8 sekúnd. Trvanie žiary pri výbuchoch výkonných termonukleárnych použitých zásob môže dosiahnuť niekoľko desiatok sekúnd.

Trvanie žiary môže byť použité na približné určenie sily výbuchu.Čím silnejší je výbuch, tým väčšia je veľkosť svietiacej plochy, ktorá dosahuje maximálnu hodnotu ku koncu žiary. Autor:max. veľkosti S.O. možno posúdiť silu výbuchu.

Škodlivý účinok svetelného žiarenia.

S.I. sa šíri priamočiaro všetkými smermi zo svietiacej plochy rýchlosťou asi 300 000 km/s. a len relatívne malá časť je rozptýlená prachovými časticami a molekulami vzduchu a dorazí k objektu z rôznych smerov. Z tohto dôvodu sa vytvára akákoľvek nepriehľadná bariéra v ceste šírenia žiarenia tieňová zóna, v ktorej sa môžete vyhnúť zraneniu. Podiel rozptýleného žiarenia dopadajúceho za bariéru je spravidla malý a vo väčšine prípadov nespôsobuje ľuďom škody, ale vedie len k prudkému dočasnému zvýšeniu osvetlenia.

Hlavnou charakteristikou S.I. pôsobiaceho na objekt je svetelný pulz, tie. množstvo S.I. energie klesajúcej na 1 cm v štvorcových. povrch kolmý na smer šírenia žiarenia počas celej doby žiary. Veľkosť svetelného impulzu je vyjadrená v cal/cm na námestí

Veľkosť svetelného impulzu klesá s rastúcou vzdialenosťou od centra výbuchu. Škodlivý účinok S.I. Jadrový výbuch je určený predovšetkým veľkosťou svetelného impulzu a dobou ožiarenia.Škodlivý účinok S.I. Jadrový výbuch je charakteristický tým, že spôsobí obrovské množstvo požiarov na veľkej ploche. Pri požiari na veľkej ploche môže dôjsť k takzvanej „požiarnej búrke“ s prievanom vzduchu z okraja do stredu požiaru, ktorý zničí všetky predmety, ktoré sú schopné horenia. Intenzita S.I. veľmi závislé od meteorologických podmienok. Hmla, dážď a sneh oslabujú jeho účinok.

Poškodenie ľudí svetelným žiarením.

V závislosti od hĺbky poškodenia kože existujú štvorstupňové popáleniny. Závažnosť ľudského zranenia S.I. závisí nielen od stupňa popálenia, ale aj od veľkosti popáleného povrchu tela a miesta popálenia.

Svetlo vyžarované jadrovým výbuchom je prúd žiarivej energie pozostávajúci z ultrafialových, viditeľných a infračervených lúčov.

Zdrojom svetelného žiarenia je svetelná oblasť jadrového výbuchu, ktorá vzniká v dôsledku zahriatia vzduchu obklopujúceho centrum výbuchu na vysoké teploty. Teplota na povrchu svetelnej oblasti v počiatočnom momente dosahuje stovky tisíc stupňov. Ale ako sa svetelná plocha rozširuje a teplo sa prenáša do okolia, teplota na jej povrchu klesá.

Svetelné žiarenie sa ako každé iné elektromagnetické vlnenie šíri vesmírom rýchlosťou takmer 300 000 km/s a trvá v závislosti od sily výbuchu od jednej do niekoľkých sekúnd.

Hlavným parametrom svetelného žiarenia je svetelný impulz U, t.j. množstvo energie svetelného žiarenia, ktoré dopadá na 1 cm 2 ožarovaného povrchu kolmo na smer žiarenia po celú dobu žiary.

V atmosfére je energia žiarenia vždy oslabená v dôsledku rozptylu a absorpcie svetla časticami prachu, dymu a kvapôčok vlhkosti (hmla, dážď, sneh). Miera priehľadnosti atmosféry sa zvyčajne posudzuje koeficientom TO, charakterizujúce stupeň útlmu svetelného toku. Predpokladá sa, že vo veľkých priemyselných mestách môže byť stupeň transparentnosti atmosféry charakterizovaný viditeľnosťou 10-20 km;

v prímestských oblastiach - 30-40 km; vo vidieckych oblastiach - 60-80 km.

Svetelné žiarenie dopadajúce na predmet sa čiastočne pohltí, čiastočne odrazí a ak predmet žiarenie prepustí, čiastočne ním prejde. Sklo napríklad prepúšťa viac ako 90 % energie svetelného žiarenia. Absorbovaná svetelná energia sa premieňa na teplo, čo spôsobuje zahrievanie, vznietenie alebo zničenie predmetu.

Stupeň útlmu svetelného žiarenia závisí od priehľadnosti atmosféry, t.j. čistota vzduchu. Preto budú rovnaké hodnoty svetelných impulzov v čistom vzduchu pozorované na väčšie vzdialenosti ako v prítomnosti oparu, prašného vzduchu alebo hmly.

Škodlivý účinok svetelného žiarenia na ľudí a rôzne predmety je spôsobený zahrievaním ožiarených povrchov, čo vedie k popáleniu ľudskej pokožky a poškodeniu zraku, vznieteniu alebo zuhoľnateniu horľavých materiálov, deformácii, roztaveniu a štrukturálnym zmenám nehorľavých materiálov.

Svetelné žiarenie pri priamom kontakte s ľuďmi môže spôsobiť popáleniny exponovaných častí tela a chránených odevom, ako aj poškodenie zrakového orgánu. Okrem toho môže dôjsť k popáleniu v dôsledku varenia a pôsobenia horľavého vzduchu v rázovej vlne.

Svetelné žiarenie pôsobí predovšetkým na otvorené oblasti tela – ruky, tvár, telo, ale aj oči. Existujú štyri stupne popálenín: popálenina prvého stupňa je povrchová lézia kože, ktorá sa navonok prejavuje jej začervenaním; popálenina druhého stupňa je charakterizovaná tvorbou pľuzgierov; Popálenie tretieho stupňa spôsobuje nekrózu hlbokých vrstiev kože; Pri popálenine štvrtého stupňa dochádza k zuhoľnateniu kože a podkožia, niekedy aj hlbších tkanív.

Tabuľka 5. Veľkosti svetelných impulzov zodpovedajúce popáleninám kože rôzneho stupňa, Cal/cm 2

Ochrana pred SR je jednoduchšia ako pred inými škodlivými faktormi jadrového výbuchu, keďže ako ochrana pred svetelným žiarením môže slúžiť akákoľvek nepriehľadná bariéra, akýkoľvek objekt, ktorý vytvára tieň.

Účinným spôsobom ochrany personálu pred svetelným žiarením je rýchle schovanie sa za akúkoľvek prekážku. Ak sa počas záblesku výbuchu jadrovej zbrane veľkého kalibru človeku podarí skryť sa do 1 až 2 sekúnd, čas vystavenia svetelnému žiareniu sa niekoľkokrát skráti, čo výrazne zníži pravdepodobnosť. zranenia.

Ak hrozí použitie jadrových zbraní, posádky tanku, bojového vozidla pechoty alebo obrneného transportéra musia poklopy uzavrieť a vonkajšie sledovacie zariadenia musia mať automatické zariadenia, ktoré ich v prípade jadrového výbuchu uzavrú.

Vojenská technika a iné pozemné objekty môžu byť zničené alebo poškodené požiarmi v dôsledku vystavenia svetelnému žiareniu. A v zariadeniach na nočné videnie môžu elektrooptické meniče zlyhať. Svetelné žiarenie spôsobuje požiare V lesy a obývané oblasti.

Ako dodatočné opatrenia na ochranu pred škodlivými účinkami svetelného žiarenia sa odporúča nasledovné:

využitie vlastností tienenia roklín a miestnych objektov;

nastavenie dymových clon na absorbovanie energie svetelného žiarenia;

zvýšenie odrazivosti materiálov (bielenie kriedou, náter svetlými farbami);

zvýšenie odolnosti voči svetelnému žiareniu (pokrytie hlinou, posypanie zeminou, snehom, impregnácia tkanín ohňovzdornými zlúčeninami);

vykonávanie protipožiarnych opatrení (odstraňovanie suchej trávy a iných horľavých materiálov, rúbanie pasienkov a protipožiarnych pásov);

používanie ochrany očí proti dočasnému oslneniu (okuliare, svetelné okenice a pod.) v noci.

Prenikajúce žiarenie z jadrového výbuchu.

Prenikajúce žiarenie z jadrového výbuchu je prúd gama lúčov a neutrónov emitovaný do prostredia zo zóny jadrového výbuchu.

Na ľudský organizmus majú škodlivý účinok len voľné neutróny, t.j. tie, ktoré nie sú súčasťou jadier atómov. Pri jadrovom výbuchu vznikajú pri reťazovej reakcii štiepenia jadier uránu alebo plutónia (pohotové neutróny) a pri rádioaktívnom rozpade ich štiepnych fragmentov (oneskorené neutróny).

Celkový čas pôsobenia hlavnej časti neutrónov v oblasti jadrového výbuchu je približne jedna sekunda a rýchlosť ich šírenia zo zóny jadrového výbuchu je desiatky a stovky tisíc kilometrov za sekundu, ale menšia ako rýchlosť svetla.

Hlavný zdroj gama toku - žiarenie pri jadrovom výbuchu je reakcia štiepenia jadier látky náboja, rádioaktívny rozpad štiepnych fragmentov a reakcia záchytu neutrónov jadrami atómov prostredia.

Trvanie pôsobenia prenikavého žiarenia na pozemné objekty závisí od výkonu munície a môže byť 15-25 s od okamihu výbuchu.

Rádioaktívne štiepne fragmenty sa spočiatku nachádzajú v žiariacej oblasti a potom v oblaku výbuchu. V dôsledku stúpania tohto oblaku sa vzdialenosť od neho k zemskému povrchu rýchlo zvyšuje a celková aktivita štiepnych fragmentov v dôsledku ich rádioaktívneho rozpadu klesá. Preto dochádza k rýchlemu zoslabnutiu toku gama žiarenia dopadajúceho na zemský povrch a účinok gama žiarenia na pozemské objekty prakticky ustáva v stanovenom čase (15-25 s) po výbuchu.

Gama lúče a neutróny, šíriace sa v médiu, ionizujú jeho atómy, čo je sprevádzané spotrebou energie z gama lúčov a neutrónov. Množstvo energie stratené gama kvantami a neutrónmi na ionizáciu jednotkovej hmotnosti média charakterizuje ionizačnú schopnosť, a teda škodlivý účinok prenikajúceho žiarenia.

Gama a neutrónové žiarenie, ako aj alfa a beta žiarenie sa líšia svojou povahou, ale spoločné majú to, že dokážu ionizovať atómy prostredia, v ktorom sa šíria.

Alfa žiarenie je prúd alfa častíc šíriaci sa počiatočnou rýchlosťou asi 20 000 km/s. Alfa častica je jadro hélia pozostávajúce z dvoch neutrónov a dvoch protónov. Každá alfa častica nesie so sebou určité množstvo energie. Častice alfa vďaka svojej relatívne nízkej rýchlosti a značnému náboju najefektívnejšie interagujú s hmotou, t.j. majú vysokú ionizačnú schopnosť, v dôsledku čoho je ich penetračná schopnosť nevýznamná. List papiera úplne blokuje častice alfa. Spoľahlivú ochranu pred alfa časticami pri vonkajšom ožiarení predstavuje ľudský odev.

Beta žiarenie predstavuje prúd beta častíc. Beta častica je emitovaný elektrón alebo pozitrón. Beta častice sa v závislosti od energie žiarenia môžu pohybovať rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla. Ich náboj je menší a rýchlosť je väčšia ako u alfa častíc. Preto častice beta majú menšiu ionizačnú, ale väčšiu penetračnú silu ako častice alfa. Ľudské oblečenie absorbuje až 50 % beta častíc. Je potrebné poznamenať, že beta častice sú takmer úplne absorbované sklom okien alebo automobilov a kovovými obrazovkami s hrúbkou niekoľkých milimetrov.

Keďže alfa a beta žiarenie má nízku penetračnú, ale vysokú ionizačnú schopnosť, ich účinok je najnebezpečnejší, keď sa látky, ktoré ich vyžarujú, dostanú do tela alebo priamo na pokožku (najmä do očí).

Gama žiarenie je elektromagnetické žiarenie vyžarované atómovými jadrami pri rádioaktívnych premenách. Svojou povahou je gama žiarenie podobné röntgenovému žiareniu, má však výrazne vyššiu energiu (kratšiu vlnovú dĺžku), je emitované v oddelených častiach (kvantách) a šíri sa rýchlosťou svetla (300 000 km/s). Gama kvantá nemajú elektrický náboj, preto je ionizačná schopnosť gama žiarenia výrazne nižšia ako u beta častíc a ešte viac u alfa častíc (stokrát menšia ako u beta – a desaťtisíce ako u alfa častíc). Ale gama žiarenie má najväčšiu prenikavú silu a je najdôležitejším faktorom škodlivých účinkov rádioaktívneho žiarenia.

Neutrónové žiarenie predstavuje tok neutrónov. Rýchlosť neutrónov môže dosiahnuť 20 000 km/s. Keďže neutróny nemajú elektrický náboj, ľahko prenikajú a sú zachytené jadrami atómov. Neutrónové žiarenie má pri vystavení vonkajšiemu žiareniu silný škodlivý účinok.

Podstatou ionizácie je, že pod vplyvom rádioaktívneho žiarenia sa atómy a molekuly látky, ktoré sú za normálnych podmienok elektricky neutrálne, rozpadajú na páry kladne a záporne nabitých iónových častíc. Ionizácia látky je sprevádzaná zmenou jej základných fyzikálnych a chemických vlastností a v biologickom tkanive - narušením jej životných funkcií. Obidve môžu za určitých podmienok narušiť chod jednotlivých prvkov, zariadení a systémov výrobných zariadení, ako aj spôsobiť poškodenie životne dôležitých orgánov, čo v konečnom dôsledku ovplyvní život.

Stupeň ionizácie média prenikavým žiarením je charakterizovaný dávkou žiarenia. Existujú expozície a absorbované dávky žiarenia.

Expozičná dávka vyjadruje stupeň ionizácie prostredia prostredníctvom celkového elektrického náboja iónov (každého znaku) vzniknutého na jednotku hmotnosti látky v dôsledku rádioaktívneho ožiarenia. V súčasnosti sa expozičná dávka röntgenového a gama žiarenia zvyčajne meria v röntgenoch.

Röntgenové žiarenie (P) je dávka röntgenového a gama žiarenia, pri ktorej je 1 cm 3 suchého vzduchu pri teplote 0 °C a tlaku 760 mm Hg. čl. Vytvorí sa 2,08 miliardy párov iónov s celkovým nábojom každého znamienka 1 elektrickej jednotky elektriny

(1P = 2,5810-4 C/kg; lC/kg = 3880 P).

Absorbovaná dávka vyjadruje stupeň ionizácie média prostredníctvom množstva energie stratenej žiarením na jednotku hmotnosti látky na jej ionizáciu. V súčasnosti sa na meranie šírenia absorbovanej dávky používajú jednotky RAD a BER.

I RAD je dávka žiarenia, ktorej absorpcia je sprevádzaná uvoľnením 100 erg energie na 1 g látky. I RAD = 1,18 P alebo 1 P = 0,83 RAD.

Pri rovnakej absorbovanej dávke sa rôzne druhy žiarenia líšia biologickými účinkami na živé organizmy. Preto sa na posúdenie biologických dôsledkov vystavenia dávkam rôznych druhov žiarenia (najmä neutrónov) používa špeciálna jednotka merania - biologický ekvivalent röntgenového žiarenia - BER.

I rem je dávka žiarenia, ktorej biologický účinok je ekvivalentný účinku IP gama lúčov.

Pomer časti dávky žiarenia D akumulovanej za nekonečne malý časový interval t k hodnote tohto intervalu sa nazýva dávkový príkon prenikajúceho žiarenia.

P=D/t, (P/s).

V dôsledku ionizácie atómov, ktoré tvoria ľudské telo, dochádza k deštrukcii chemických väzieb v molekulách, čo vedie k narušeniu normálneho fungovania buniek, tkanív a orgánov tela a pri značných dávkach žiarenia k špecifickej chorobe. nazývaná choroba z ožiarenia.

Závažnosť poškodenia ľudí prenikavým žiarením je určená množstvom celkovej dávky prijatej organizmom, charakterom ožiarenia a jeho trvaním.

Pri veľkých dávkach jednorazového ožiarenia môže dôjsť k zlyhaniu personálu ihneď po podaní dávky a v prípade ožiarenia malými dávkami raz za dlhší čas k zlyhaniu nemusí dôjsť okamžite.

Existujú prijateľné dávky žiarenia, pri ktorých sa spravidla nepozorujú zmeny v tele vedúce k zníženiu bojovej účinnosti personálu:

Na základe závažnosti ochorenia sa rozlišujú tieto stupne choroby z ožiarenia:

Choroba z ožiarenia 1. stupňa (mierna) sa vyvíja pri dávkach žiarenia 100-250 rubľov. Existuje celková slabosť, zvýšená únava, závraty, nevoľnosť, ktoré po niekoľkých dňoch zmiznú. Výsledok ochorenia je vždy priaznivý a pri absencii iných lézií (traumy, popáleniny) je u väčšiny postihnutých zachovaná bojová schopnosť po zotavení;

Choroba z ožiarenia 2. stupňa (stredná závažnosť) sa vyskytuje s celkovou dávkou žiarenia 250-400 rubľov. Je charakterizovaná známkami choroby z ožiarenia III. stupňa, ale menej výraznými. Choroba končí zotavením s aktívnou liečbou po 1,5 - 2 mesiacoch;

Radiačná choroba 3. stupňa (závažná) sa vyskytuje pri dávke 400-600 rubľov. Existuje silná bolesť hlavy, zvýšená telesná teplota, slabosť, prudký pokles chuti do jedla, smäd, gastrointestinálne poruchy a krvácanie. Obnova je možná za predpokladu včasnej a účinnej liečby po 6-8 mesiacoch;

Choroba z ožiarenia 4. stupňa (extrémne ťažká) sa vyskytuje pri dávke nad 600 rubľov. a vo väčšine prípadov končí smrťou.

Pri dávkach presahujúcich 5 000 rubľov stráca personál bojovú účinnosť v priebehu niekoľkých minút.

Zlyhanie personálu pred účinkami prenikavého žiarenia je podmienené stredne ťažkými zraneniami, pretože ľahké zranenia spravidla nespôsobujú nespôsobilosť personálu v prvý deň.

Tabuľka 6. Vzdialenosti, pri ktorých sa pozoruje zlyhanie otvorene umiestneného personálu pri pôsobení prenikavého žiarenia, km

Prenikajúce žiarenie spravidla nespôsobuje žiadne škody na vojenskom vybavení. Iba významné dávky žiarenia spôsobujú stmavnutie obyčajného skla a pôsobenie silného toku neutrónov môže poškodiť polovodičové zariadenia. Vo vojenskom vybavení a zbraniach sa môže pod vplyvom neutrónov vytvárať indukovaná aktivita, ktorá ovplyvňuje bojovú účinnosť posádok a personálu opravárenských a evakuačných jednotiek.

Ochranu pred prenikavým žiarením zabezpečujú rôzne materiály, ktoré tlmia gama - žiarenia a neutrónov. Pri riešení otázok ochrany je potrebné vziať do úvahy, že rozsah - žiarenie je najsilnejšie zoslabené ťažkými materiálmi, ktoré majú vysokú elektrónovú hustotu (olovo, betón, oceľ), a tok neutrónov je oslabený najsilnejšie ľahkými materiálmi obsahujúcimi jadrá ľahkých prvkov, ako je vodík (voda, polyetylén).

Schopnosť každého materiálu utlmiť prenikajúce žiarenie je charakterizovaná hodnotami vrstiev polovičného útlmu dávok gama žiarenia a neutrónov 0-l. _ Vrstva s polovičným útlmom označuje hrúbku plochej bariéry, ktorá zoslabuje dávku žiarenia na polovicu.

Otázka č. 4. Uveďte škodlivé faktory jadrového výbuchu. Definícia pojmu „rázová vlna“. Vplyv rázových vĺn na ľudí.

Medzi škodlivé faktory jadrového výbuchu patria: rázová vlna, svetelné žiarenie, prenikajúce žiarenie (ionizujúce žiarenie), rádioaktívne zamorenie územia, elektromagnetický impulz a seizmické (gravitačné) vlny.

Rázová vlna- najsilnejší škodlivý faktor jadrového výbuchu. Asi 50% celkovej energie výbuchu sa vynakladá na jej vznik pri výbuchoch munície stredného a veľkého kalibru. Ide o zónu prudkého stlačenia vzduchu, šíriaceho sa všetkými smermi od stredu výbuchu nadzvukovou rýchlosťou. Ako sa vzdialenosť zväčšuje, rýchlosť rýchlo klesá a vlna slabne. Zdrojom rázovej vlny je vysoký tlak v strede výbuchu, dosahujúci miliardy atmosfér. Najväčší tlak sa vyskytuje na prednej hranici kompresnej zóny, ktorá sa bežne nazýva čelo rázovej vlny.

Škodlivý účinok rázovej vlny je určený pretlakom, to znamená rozdielom medzi normálnym atmosférickým tlakom a maximálnym tlakom v čele rázovej vlny. Meria sa v kilopascaloch (kPa) alebo kilogramoch – sila na 1 cm² (kgf/cm²).

Rázová vlna môže nechráneným ľuďom spôsobiť traumatické poranenia, otras mozgu alebo smrť. Škody môžu byť priame alebo nepriame.

Priame poškodenie rázovou vlnou nastáva v dôsledku vystavenia nadmernému tlaku a rýchlosti tlaku vzduchu, to znamená, že sa objaví kompresná zóna, po ktorej nasleduje zóna riedenia. Kvôli malej veľkosti ľudského tela ho nárazová vlna takmer okamžite zakryje a vystaví ho silnému stlačeniu.

Ľudia môžu utrpieť nepriame zranenia v dôsledku zasiahnutia úlomkami zničených budov a štruktúr, úlomkami skla, kameňmi, stromami a inými predmetmi letiacimi vysokou rýchlosťou.

Pri zasiahnutí ľudí rázová vlna spôsobuje zranenia rôznej závažnosti:

Ø mierne lézie sa vyskytujú pri nadmernom tlaku 20–40 kPa (0,2–0,4 kgf/cm²). Sú charakterizované prechodnými poruchami funkcií tela (zvonenie v ušiach, závrat, bolesť hlavy), sú možné dislokácie a modriny;

Ø Stredné lézie sa vyskytujú pri nadmernom tlaku 40 – 60 kPa (0,4 – 0,6 kgf/cm²). V tomto prípade môžu byť pomliaždeniny, poškodenie sluchových orgánov, krvácanie z uší a nosa, zlomeniny a dislokácie;

Ø Ťažké zranenia sú možné pri nadmernom tlaku 60–100 kPa (0,6–1,0 kgf/cm²). Charakterizujú ich ťažké pomliaždeniny celého tela, strata vedomia, mnohopočetné poranenia, zlomeniny, krvácanie z nosa a uší; možné poškodenie vnútorných orgánov a vnútorné krvácanie;

Ø extrémne závažné lézie sa vyskytujú pri nadmernom tlaku viac ako 100 kPa (1 kgf/cm²).

Vyskytujú sa ruptúry vnútorných orgánov, zlomeniny, vnútorné krvácanie, otras mozgu a dlhotrvajúca strata vedomia. Ruptúry sa pozorujú v orgánoch obsahujúcich veľké množstvo krvi (pečeň, slezina, obličky) naplnených tekutinou (komory mozgu, močový mechúr a žlčník). Tieto zranenia môžu byť smrteľné.

Svetelné žiarenie je prúd viditeľných infračervených a ultrafialových lúčov vyžarujúcich zo svetelnej plochy pozostávajúcej z produktov jadrového výbuchu a vzduchu zohriateho na niekoľko tisíc stupňov. Pri jeho tvorbe sa spotrebuje 30–35 % celkovej energie výbuchu munície stredného kalibru. Trvanie vyžarovania svetla závisí od sily a typu výbuchu a môže trvať až desať sekúnd.

Infračervené žiarenie má najväčší škodlivý účinok. Hlavným parametrom charakterizujúcim svetelné žiarenie je svetelný impulz, teda množstvo svetelnej energie dopadajúcej na 1 cm 2 (1 m 2) povrchu kolmo na smer šírenia svetelného žiarenia počas doby žiary. Svetelný impulz sa meria v kalóriách na 1 cm 2 (cal/cm) alebo kilojouloch na 1 m 2 (kJ/m 2) povrchu Svetelné žiarenie z jadrového výbuchu spôsobuje pri priamom ožiarení popáleniny. Možné sú sekundárne popáleniny vznikajúce z plameňov horiacich budov, konštrukcií a vegetácie.

Svetelné žiarenie je absorbované nepriehľadnými materiálmi a môže spôsobiť masívne požiare budov a materiálov, ako aj poleptanie kože a poškodenie zraku.

Svetelné žiarenie je elektromagnetické žiarenie v ultrafialovej, viditeľnej a infračervenej oblasti spektra. Je to ohnivá guľa s teplotou 8-10 tisíc stupňov. Až 30 – 35 % energie jadrového výbuchu sa minie na svetelné žiarenie. Trvanie akcie je asi 12 sekúnd.

Zdrojom svetelného žiarenia je svetelná oblasť výbuchu pozostávajúca z pár konštrukčných materiálov munície a vzduchu zahriateho na vysokú teplotu a v prípade pozemných výbuchov vyparená zemina. Svetelná plocha vo svojom vývoji prechádza štyrmi fázami: počiatočnou, prvou, druhou a konečnou.

Počiatočná fáza je veľmi krátka - od okamihu spustenia jadrových reakcií v munícii až do okamihu, keď sa čelo rázovej vlny oddelí od povrchu svietiacej plochy. Za začiatok prvej fázy sa považuje okamih, keď čelo rázovej vlny dosiahne povrch svetelnej oblasti. Pri teplotách nad 1700°C vzduch v čele rázovej vlny sám žiari a neprepúšťa (tieni) žiarenie prichádzajúce z vnútornej oblasti. Preto je pre „vonkajšieho pozorovateľa“ teplota svetelnej oblasti určená teplotou ohriateho vzduchu v čele rázovej vlny. Tienenie vnútorného žiarenia svetelnej gule uľahčujú aj oxidy dusíka vznikajúce v prednej časti rázovej vlny pri takýchto vysokých teplotách.

Ako predok rázovej vlny postupuje, tlak a teplota vzduchu v ňom klesá a prichádza okamih, keď vzduch prestane žiariť. Čelo rázovej vlny sa stáva priehľadným. Teplota po prekročení minima začne opäť stúpať a od tohto momentu začína druhá fáza vývoja svetelnej oblasti (obr. 3).

Ryža. 3. Zmena teploty žiariacej oblasti jadrového výbuchu:

a - počiatočná fáza; 6 - prvá fáza: c - druhá fáza: d - záverečná fáza

V druhej fáze vývoja svetelnej oblasti sa teplota zvyšuje a dosahuje maximum (5700-7700°C). Potom sa povrchová teplota svetelnej oblasti začne znižovať v dôsledku straty energie sálaním a ochladzovaním horúcich plynov v dôsledku ich expanzie. Pri teplote okolo 1700°C prestáva svietiaca oblasť vyžarovať žiarenie vo viditeľnej časti spektra a mení sa na výbušný oblak. Od tohto momentu začína záverečná fáza, počas ktorej dochádza len k infračervenému žiareniu.

Hlavný podiel energie svetelného žiarenia (až 98 %) pripadá na druhú fázu.

Škodlivý účinok svetelného žiarenia je charakterizovaný svetelným impulzom, t.j. množstvom svetelnej energie dopadajúcej počas doby žiarenia na 1 cm 2 plochy umiestnenej kolmo na smer svetelných lúčov. Jednotka merania svetelného impulzu je 1 cal/cm2. Svetelné žiarenie môže spôsobiť popáleniny na exponovaných miestach tela, oslepenie ľudí a zvierat, zuhoľnatenie či spálenie rôznych materiálov. Takže pri svetelnom pulze 2-4 cal/cm2 môžu nechránení ľudia zažiť popáleniny prvého stupňa, s 4-7,5 cal/cm2 - popáleniny druhého stupňa (pľuzgiere), s 7,5-12 cal/cm2 - tretí stupeň popáleniny (úplná nekróza kože), so svetelným pulzom viac ako 12 cal/cm 2 - popáleniny 4. stupňa (koža sa stáva nekrotickou do celej hĺbky a zuhoľnatením).

Svetelné žiarenie môže spôsobiť masívne požiare v obývaných oblastiach, lesoch, stepiach a poliach.

Ochrana pred svetelným žiarením je jednoduchšia ako pred inými škodlivými faktormi jadrového výbuchu, pretože akákoľvek nepriehľadná bariéra, akýkoľvek objekt, ktorý vytvára tieň, môže slúžiť ako ochrana pred svetelným žiarením.

Nasledujúce opatrenia sa odporúčajú ako dodatočné opatrenia na ochranu pred škodlivými účinkami svetelného žiarenia:

Využívanie vlastností tienenia roklín, priehlbín a miestnych objektov;

Inštalácia dymových clon na absorbovanie energie svetelného žiarenia;

Zvýšenie odrazivosti materiálov (bielenie kriedou, náter svetlými farbami);

Zvýšenie odolnosti voči svetelnému žiareniu (potiahnutie hlinou, posypanie zeminou, snehom, impregnácia látok ohňovzdornými zlúčeninami);

Vykonávanie protipožiarnych opatrení (odstraňovanie suchej trávy a iných horľavých materiálov, výrub rúbanísk a protipožiarnych pásov);

Používanie ochrany očí proti dočasnému oslneniu (okuliare, svetelné okenice a pod.) v noci.

Intenzita svetelného žiarenia silne závisí od meteorologických podmienok. Hmla, dážď a sneh oslabujú jeho účinok a naopak jasné a suché počasie praje vzniku požiarov a vzniku popálenín.

Svetelné žiarenie jadrového výbuchu je kombináciou ultrafialových, infračervených a viditeľných oblastí spektra. Jeho zdrojom je žiariaca oblasť jadrového výbuchu. Škodlivý účinok svetelného žiarenia je charakterizovaný svetelným impulzom, t. j. množstvom energie svetelného žiarenia dopadajúcej za čas žiarenia na jednotku netienenej plochy umiestnenej kolmo na smer priameho žiarenia, keď vplyv odrazeného žiarenia a pohyb objektu možno zanedbať. Svetelný impulz sa meria v kalóriách na štvorcový centimeter. Množstvo svetelného žiarenia je priamo úmerné sile výbuchu a nepriamo úmerné druhej mocnine vzdialenosti od stredu výbuchu. Intenzitu svetelného žiarenia vo veľkej miere ovplyvňuje priehľadnosť atmosféry.

V dôsledku vystavenia svetelnému žiareniu môže dôjsť k požiarom vo veľkých vzdialenostiach od centra jadrového výbuchu. Svetelné žiarenie a požiare môžu viesť k veľkým obetiam ľudí. Priame vystavenie ľudí svetelnému žiareniu spôsobuje popáleniny exponovaných častí tela chránených odevom (pozri Popáleniny), ako aj poškodenie zraku. Pri poškodení oka sa rozlišuje nevratné poškodenie (popálenie očného pozadia) a dočasná slepota. Na ochranu ľudí pred svetelným žiarením sú vhodné rôzne typy prístreškov. Na otvorených priestranstvách sa na ochranu pred popáleninami používajú pláštenky a špeciálne oblečenie, na ochranu očí sa používajú špeciálne okuliare.

Prenikajúce žiarenie je prúd gama žiarenia a neutrónov emitovaný z zóny jadrového výbuchu v období jadrových reakcií a pri rádioaktívnom rozpade štiepnych produktov. Napriek rozdielnemu charakteru toku neutrónov a gama žiarenia majú spoločné to, že v závislosti od sily výbuchu sa môžu šíriť na stovky a tisíce metrov, preniknúť do rôznych prostredí a ionizovať ich aj molekuly. Stupeň ionizácie média je určený dávkou, ktorej mernou jednotkou je röntgen (r). Biologický ekvivalent röntgenového žiarenia je dávka neutrónov ekvivalentná expozícii jednému röntgenovému žiareniu gama žiarenia. Dávka žiarenia sa meria špeciálnymi prístrojmi (pozri Dozimetre ionizujúceho žiarenia). Prenikanie do živého tkaniva, gama žiarenie a neutróny narúšajú biologické procesy, fyziologické funkcie orgánov a systémov, výsledkom čoho je vývoj (pozri).

Neutrónové žiarenie je dobre absorbované ľahkými materiálmi (drevo, voda, polyetylén atď.) a ťažkými materiálmi (betón, zemina, tehla atď.). Kombinácia ľahkých a ťažkých materiálov pri konštrukcii rôznych typov prístreškov dokáže poskytnúť spoľahlivú ochranu pred prenikavým žiarením.