Jedrska eksplozija in njeni škodljivi dejavniki. Poškodbe ljudi zaradi izpostavljenosti svetlobnemu sevanju Sevanje jedrske eksplozije

Emisija svetlobe.

Svetlobno sevanje(S.I.) je tok sevalne energije, ki izhaja iz jedrske eksplozije.

S.I. širi se takoj in deluje kratek čas. Svetlost S.I. veliko močnejši od sonca, ognjena krogla, ki nastane med jedrsko eksplozijo, pa je vidna na stotine kilometrov.

Vir S.I. jedrska eksplozija je svetlobno območje (S.O.), sestavljen iz produktov vroče eksplozije in vročega zraka.

Teža zraka v svetlobnem območju eksplozije z močjo 100.000 ton v površinskih plasteh atmosfere doseže več deset tisoč ton, produkti eksplozije (vključno z izhlapelo lupino naboja in njegovim nosilcem - raketa, bomba) - ne več kot nekaj ton. Zato so lastnosti S.I. ki ga določajo lastnosti vročega zraka.

Temperatura zraka v žarečem območju je ogromna. Spreminja se od milijonov stopinj na začetku sijaja do več tisoč stopinj pri konec.

Spektralna sestava S.I., tj. Odstotek ultravijoličnega, vidnega in infrardečega sevanja je odvisen od temperature svetlobnega območja. Pri visoki temperaturi S.I. bogata z UV žarki in razmeroma malo IPA žarkov. Z nižanjem temperature upada delež UV-žarkov ter

IFC-žarki-poveča. Ker se med eksplozijo temperatura svetlobnega območja nenehno spreminja, se spreminja tudi spektralna sestava SI. Povprečna spektralna sestava sevanja je blizu spektralni sestavi sončnega sevanja

Čas žarenja vročih plinov in zraka v svetlečem območju je odvisen od moči eksplozije. Daljši kot je sij, večja je moč eksplozije. Ko strelivo majhnega kalibra eksplodira, sij traja 1-2 sekundi, srednjega kalibra - 2-4 sekunde, velikega kalibra - 4-8 sekund. Trajanje sijaja med eksplozijami močnih termonuklearnih uporabljenih zalog lahko doseže nekaj deset sekund.

S trajanjem sijanja lahko približno določimo moč eksplozije. Močnejša kot je eksplozija, večja je svetleča površina, ki doseže največjo vrednost proti koncu sijanja. Avtor:maks. velikosti S.O. lahko ocenimo moč eksplozije.

Škodljiv učinek svetlobnega sevanja.

S.I. se širi premočrtno v vse smeri od svetlečega območja s hitrostjo okoli 300.000 km/s. in le relativno majhen del ga razpršijo prašni delci in molekule zraka ter prispejo na predmet iz različnih smeri. Iz tega razloga nastane kakršna koli neprozorna ovira na poti širjenja sevanja senčno območje, v katerem se lahko izognete poškodbam. Delež razpršenega sevanja, ki pade za pregrado, je praviloma majhen in v večini primerov ne povzroča škode ljudem, ampak vodi le do močnega začasnega povečanja osvetljenosti.

Glavna značilnost S.I., ki deluje na objekt, je svetlobni utrip, tiste. količina S.I. energije, ki pade na 1 cm v kvadratnih. površino pravokotno na smer širjenja sevanja v celotnem obdobju žarenja. Velikost svetlobnega impulza je izražena v kal/cm v kvadratnem

Velikost svetlobnega impulza se zmanjšuje z naraščajočo oddaljenostjo od središča eksplozije. Škodljiv učinek S.I. Jedrsko eksplozijo določata predvsem velikost svetlobnega impulza in čas obsevanja.Škodljiv učinek S.I. Za jedrsko eksplozijo je značilno, da povzroči ogromno število požarov na velikem območju. Med požarom na velikem območju lahko nastane tako imenovana "ognjena nevihta" z vpihom zraka od obrobja proti središču požara, ki uniči vse predmete, ki lahko gorejo. Intenzivnost S.I. zelo odvisen od meteoroloških razmer. Megla, dež in sneg slabijo njegov učinek.

Poškodbe ljudi zaradi svetlobnega sevanja.

Glede na globino poškodbe kože obstajajo štiristopenjske opekline. Resnost človeške poškodbe S.I. ni odvisna samo od stopnje opekline, temveč tudi od velikosti opečene površine telesa in mesta opekline.

Svetloba, ki jo oddaja jedrska eksplozija, je tok sevalne energije, sestavljen iz ultravijoličnih, vidnih in infrardečih žarkov.

Vir svetlobnega sevanja je svetlobno območje jedrske eksplozije, ki nastane kot posledica segrevanja zraka, ki obdaja središče eksplozije, do visokih temperatur. Temperatura na površini svetlobnega območja v začetnem trenutku doseže več sto tisoč stopinj. Ko pa se svetlobno območje razširi in toplota preide v okolje, se temperatura na njegovi površini zmanjša.

Svetlobno sevanje se, tako kot vsako drugo elektromagnetno valovanje, širi v vesolju s hitrostjo skoraj 300.000 km/s in traja, odvisno od moči eksplozije, od ene do nekaj sekund.

Glavni parameter svetlobnega sevanja je svetlobni impulz U, tj. količina energije svetlobnega sevanja, ki pade na I cm 2 obsevane površine, pravokotno na smer sevanja, za ves čas žarenja.

V ozračju je sevalna energija vedno oslabljena zaradi sipanja in absorpcije svetlobe v delcih prahu, dima in kapljic vlage (megla, dež, sneg). Stopnjo prosojnosti ozračja običajno ocenjujemo s koeficientom TO, ki označuje stopnjo oslabitve svetlobnega toka. Menijo, da lahko v velikih industrijskih mestih stopnjo preglednosti ozračja označimo z vidljivostjo 10-20 km;

v primestnih območjih - 30-40 km; na podeželju - 60-80 km.

Svetlobno sevanje, ki vpade na predmet, se delno absorbira, delno odbije in če predmet sevanje prepušča, delno preide skozenj. Steklo na primer prepušča več kot 90 % energije svetlobnega sevanja. Absorbirana svetlobna energija se pretvori v toploto, kar povzroči segrevanje, vžig ali uničenje predmeta.

Stopnja slabljenja svetlobnega sevanja je odvisna od prosojnosti ozračja, tj. čistost zraka. Zato bodo enake vrednosti svetlobnih impulzov v čistem zraku opazne na večjih razdaljah kot v prisotnosti meglice, prašnega zraka ali megle.

Škodljiv učinek svetlobnega sevanja na ljudi in različne predmete povzroča segrevanje obsevanih površin, kar vodi do opeklin človeške kože in poškodb oči, vžiga ali zoglenitve vnetljivih materialov, deformacije, taljenja in strukturnih sprememb negorljivih materialov.

Svetlobno sevanje, ko je neposredno izpostavljeno ljudem, lahko povzroči opekline na izpostavljenih delih telesa in zaščitenih z oblačili, pa tudi poškodbe organa vida. Poleg tega lahko pride do opeklin zaradi kuhanja in delovanja vnetljivega zraka v udarnem valu.

Svetlobno sevanje vpliva predvsem na odprte dele telesa - roke, obraz, telo, pa tudi oči. Obstajajo štiri stopnje opeklin: opeklina prve stopnje je površinska poškodba kože, ki se navzven kaže v rdečici; za opekline druge stopnje je značilno nastajanje mehurčkov; Opeklina tretje stopnje povzroči nekrozo globokih plasti kože; Pri opeklini četrte stopnje sta koža in podkožje, včasih tudi globlje tkivo zoglenela.

Tabela 5. Magnitude svetlobnih impulzov, ki ustrezajo opeklinam kože različnih stopenj, Cal / cm 2

Zaščita pred SR je preprostejša kot pred drugimi škodljivimi dejavniki jedrske eksplozije, saj lahko vsaka neprozorna pregrada, vsak predmet, ki ustvarja senco, služi kot zaščita pred svetlobnim sevanjem.

Učinkovit način za zaščito osebja pred svetlobnim sevanjem je hitro skrivanje za vsako oviro. Če se med bliskom eksplozije jedrskega orožja velikega kalibra človeku uspe skriti v 1-2 sekundah, se bo čas izpostavljenosti svetlobnemu sevanju na njem večkrat zmanjšal, kar bo znatno zmanjšalo verjetnost poškodbe.

Če obstaja nevarnost uporabe jedrskega orožja, mora posadka tanka, bojnega vozila pehote ali oklepnega transporterja zapreti lopute, naprave za zunanji nadzor pa morajo imeti avtomatske naprave, ki jih zaprejo v primeru jedrske eksplozije.

Vojaško opremo in druge kopenske objekte lahko požar uniči ali poškoduje zaradi izpostavljenosti svetlobnemu sevanju. In v napravah za nočno opazovanje lahko elektro-optični pretvorniki ne uspejo. Svetlobno sevanje povzroča požare V gozdovi in ​​naseljena območja.

Kot dodatne zaščitne ukrepe pred škodljivimi učinki svetlobnega sevanja priporočamo naslednje;

uporaba zaščitnih lastnosti grap in lokalnih predmetov;

postavitev dimnih zaves za absorpcijo energije svetlobnega sevanja;

povečanje odbojnosti materialov (beljenje s kredo, premazovanje s svetlimi barvami);

povečanje odpornosti na svetlobno sevanje (premazanje z glino, škropljenje z zemljo, snegom, impregniranje tkanin z ognjevarnimi spojinami);

izvajanje protipožarnih ukrepov (odstranjevanje suhe trave in drugih vnetljivih snovi, posek jas in protipožarnih pasov);

uporaba zaščite za oči proti začasni zaslepljenosti (očala, svetlobne rolete ipd.) ponoči.

Prodorno sevanje jedrske eksplozije.

Prodorno sevanje iz jedrske eksplozije je tok žarkov gama in nevtronov, ki se oddajajo v okolje iz območja jedrske eksplozije.

Na človeško telo imajo škodljiv učinek le prosti nevtroni, tj. tiste, ki niso del jeder atomov. Med jedrsko eksplozijo nastanejo med verižno reakcijo cepitve uranovih ali plutonijevih jeder (promptni nevtroni) in med radioaktivnim razpadom njihovih fisijskih drobcev (zakasnjeni nevtroni).

Skupni čas delovanja glavnega dela nevtronov na območju jedrske eksplozije je približno ena sekunda, hitrost njihovega širjenja iz območja jedrske eksplozije pa desetine in stotine tisoč kilometrov na sekundo, vendar manjša od svetlobne hitrosti.

Glavni vir toka gama - sevanje med jedrsko eksplozijo je reakcija cepitve jeder snovi naboja, radioaktivni razpad fisijskih fragmentov in reakcija zajemanja nevtronov z jedri atomov medija.

Trajanje delovanja prodornega sevanja na zemeljske predmete je odvisno od moči streliva in je lahko 15-25 s od trenutka eksplozije.

Delce radioaktivne cepitve najprej najdemo v žarečem območju in nato v eksplozijskem oblaku. Zaradi dviga tega oblaka se razdalja od njega do zemeljskega površja hitro poveča, skupna aktivnost fisijskih drobcev zaradi njihovega radioaktivnega razpada pa se zmanjša. Zato pride do hitre oslabitve toka gama žarkov, ki dosežejo zemeljsko površino, in učinek sevanja gama na zemeljske objekte praktično preneha v določenem času (15-25 s) po eksploziji.

Žarki gama in nevtroni, ki se širijo v mediju, ionizirajo njegove atome, kar spremlja poraba energije iz žarkov gama in nevtronov. Količina energije, ki jo kvanti gama in nevtroni izgubijo za ionizacijo enote mase medija, označuje sposobnost ioniziranja in s tem škodljiv učinek prodornega sevanja.

Gama in nevtronsko sevanje ter alfa in beta sevanje se razlikujejo po naravi, skupno pa jim je, da lahko ionizirajo atome medija, v katerem se širijo.

Alfa sevanje je tok delcev alfa, ki se širijo z začetno hitrostjo okoli 20.000 km/s. Delec alfa je jedro helija, sestavljeno iz dveh nevtronov in dveh protonov. Vsak alfa delec nosi s seboj določeno količino energije. Zaradi relativno nizke hitrosti in velikega naboja delci alfa najučinkoviteje interagirajo s snovjo, tj. imajo visoko ionizirajočo sposobnost, zaradi česar je njihova prodorna sposobnost zanemarljiva. List papirja popolnoma blokira alfa delce. Zanesljiva zaščita pred alfa delci med zunanjim obsevanjem je človeška obleka.

Beta sevanje predstavlja tok beta delcev. Beta delec je oddani elektron ali pozitron. Beta delci, odvisno od energije sevanja, lahko potujejo s hitrostjo blizu svetlobne hitrosti. Njihov naboj je manjši in njihova hitrost je večja od alfa delcev. Zato imajo beta delci manjšo ionizirajočo, vendar večjo prodorno moč kot alfa delci. Človeška oblačila absorbirajo do 50 % beta delcev. Opozoriti je treba, da delce beta skoraj v celoti absorbirajo okenska ali avtomobilska stekla in kovinski zasloni debeline nekaj milimetrov.

Ker imata sevanje alfa in beta nizko prodornost, vendar visoko ionizirajočo sposobnost, je njun učinek najbolj nevaren, ko snovi, ki ju oddajata, pridejo v telo ali neposredno na kožo (predvsem oči).

Gama sevanje je elektromagnetno sevanje, ki ga oddajajo atomska jedra med radioaktivnimi transformacijami. Po naravi je sevanje gama podobno rentgenskemu sevanju, vendar ima bistveno višjo energijo (krajšo valovno dolžino), seva v ločenih delih (kvantih) in se širi s svetlobno hitrostjo (300.000 km/s). Kvanti gama nimajo električnega naboja, zato je ionizirajoča sposobnost sevanja gama bistveno manjša kot pri delcih beta in še bolj pri delcih alfa (stokrat manjša kot pri beta – in na desettisoče od te alfa delcev). Toda sevanje gama ima največjo prodorno moč in je najpomembnejši dejavnik pri škodljivih učinkih radioaktivnega sevanja.

Nevtronsko sevanje predstavlja tok nevtronov. Hitrost nevtronov lahko doseže 20.000 km/s. Ker nevtroni nimajo električnega naboja, zlahka prodrejo in jih ujamejo jedra atomov. Nevtronsko sevanje ima pri izpostavljenosti zunanjemu sevanju močan škodljiv učinek.

Bistvo ionizacije je v tem, da pod vplivom radioaktivnega sevanja atomi in molekule snovi, ki so v normalnih pogojih električno nevtralni, razpadejo na pare pozitivno in negativno nabitih ionskih delcev. Ionizacijo snovi spremlja sprememba njenih osnovnih fizikalnih in kemijskih lastnosti, v biološkem tkivu pa - motnje njegovih vitalnih funkcij. Oboje lahko pod določenimi pogoji povzroči motnje v delovanju posameznih elementov, naprav in sistemov proizvodne opreme ter povzroči poškodbe vitalnih organov, kar bo v končni fazi vplivalo na življenje.

Stopnja ionizacije medija s prodornim sevanjem je označena z dozo sevanja. Obstajata izpostavljenost in absorbirani odmerki sevanja.

Doza izpostavljenosti izraža stopnjo ionizacije medija s skupnim električnim nabojem ionov (vsakega predznaka), ki nastanejo na enoto mase snovi kot posledica radioaktivnega obsevanja. Trenutno se doza izpostavljenosti rentgenskemu in gama sevanju običajno meri v rentgenih.

Rentgen (P) je odmerek rentgenskega in gama sevanja, pri katerem 1 cm 3 suhega zraka pri temperaturi 0 ° C in tlaku 760 mm Hg. Umetnost. Nastane 2,08 milijarde parov ionov s skupnim nabojem vsakega znaka 1 električne enote elektrike

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

Absorbirana doza izraža stopnjo ionizacije medija preko količine izgubljene energije zaradi sevanja na enoto mase snovi za njeno ionizacijo. Trenutno sta enoti, ki se uporabljata za merjenje širjenja absorbirane doze, RAD in BER.

I RAD je odmerek sevanja, katerega absorpcijo spremlja sprostitev 100 erg energije na 1 g snovi. I RAD=1,18P ali 1P = 0,83 RAD.

Pri enaki absorbirani dozi se različne vrste sevanja razlikujejo po biološkem delovanju na žive organizme. Zato se za oceno bioloških posledic izpostavljenosti odmerkom različnih sevanj (zlasti nevtronov) uporablja posebna merska enota - biološki ekvivalent rentgenskega žarka - BER.

I rem je odmerek sevanja, katerega biološki učinek je enakovreden učinku IP gama žarkov.

Razmerje med delom doze sevanja D, akumulirano v neskončno majhnem časovnem intervalu t, in vrednostjo tega intervala se imenuje hitrost doze prodornega sevanja.

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

Zaradi ionizacije atomov, ki sestavljajo človeško telo, se uničijo kemične vezi v molekulah, kar vodi do motenj v normalnem delovanju telesnih celic, tkiv in organov, pri znatnih odmerkih sevanja pa do določene bolezni. imenuje radiacijska bolezen.

Resnost poškodbe ljudi s prodornim sevanjem je določena z količino celotne doze, ki jo telo prejme, naravo izpostavljenosti in njenim trajanjem.

Pri velikih odmerkih enkratnega obsevanja lahko pride do odpovedi osebja takoj po prejemu odmerka, pri obsevanju z majhnimi odmerki enkrat v daljšem časovnem obdobju pa do odpovedi ne pride takoj.

Obstajajo sprejemljivi odmerki sevanja, pri katerih se spremembe v telesu, ki vodijo do zmanjšanja bojne učinkovitosti osebja, praviloma ne opazijo:

Glede na resnost bolezni se razlikujejo naslednje stopnje radiacijske bolezni:

Radiacijska bolezen 1. stopnje (blaga) se razvije pri odmerkih sevanja 100-250 rubljev. Obstaja splošna šibkost, povečana utrujenost, omotica, slabost, ki izginejo po nekaj dneh. Izid bolezni je vedno ugoden in v odsotnosti drugih poškodb (travm, opeklin) se bojna sposobnost po ozdravitvi ohrani pri večini obolelih;

Radiacijska bolezen 2. stopnje (zmerna resnost) se pojavi s skupnim odmerkom sevanja 250-400 rubljev. Zanjo so značilni znaki sevalne bolezni stopnje III, vendar manj izraziti. Bolezen se konča z okrevanjem z aktivnim zdravljenjem po 1,5 - 2 mesecih;

Radiacijska bolezen 3. stopnje (huda) se pojavi pri odmerku 400-600 rubljev. Obstaja močan glavobol, povišana telesna temperatura, šibkost, močno zmanjšanje apetita, žeja, prebavne motnje in krvavitve. Okrevanje je možno ob pravočasnem in učinkovitem zdravljenju po 6-8 mesecih;

Radiacijska bolezen 4. stopnje (izjemno huda) se pojavi pri odmerku nad 600 rubljev. in se v večini primerov konča s smrtjo.

Pri odmerkih, ki presegajo 5000 rubljev, osebje izgubi bojno učinkovitost v nekaj minutah.

Odpoved osebja zaradi učinkov prodornega sevanja je določena z zmernimi poškodbami, saj blage poškodbe praviloma ne onesposobijo osebja prvi dan.

Tabela 6. Razdalje, na katerih opazimo odpoved odprtega osebja zaradi prodornega sevanja, km

Prodorno sevanje praviloma ne poškoduje vojaške opreme. Samo znatni odmerki sevanja povzročijo temnenje navadnega stekla, delovanje močnega toka nevtronov pa lahko poškoduje polprevodniške naprave. V vojaški opremi in orožju lahko pod vplivom nevtronov nastane inducirana aktivnost, ki vpliva na bojno učinkovitost posadk in osebja enot za popravilo in evakuacijo.

Za zaščito pred prodornim sevanjem poskrbijo različni materiali, ki dušijo gama - sevanja in nevtronov. Pri obravnavi vprašanj zaščite je treba upoštevati, da obseg - sevanje najmočneje oslabijo težki materiali, ki imajo visoko elektronsko gostoto (svinec, beton, jeklo), nevtronski tok pa najmočneje oslabijo lahki materiali, ki vsebujejo jedra lahkih elementov, kot je vodik (voda, polietilen).

Sposobnost vsakega materiala za oslabitev prodornega sevanja je označena z vrednostmi plasti polovične atenuacije odmerkov gama žarkov in nevtronov 0-l. _ Polovična dušilna plast se nanaša na debelino ravne pregrade, ki za polovico zmanjša odmerek sevanja.

Vprašanje št. 4. Naštejte škodljive dejavnike jedrske eksplozije. Opredelitev pojma "udarni val". Vpliv udarnih valov na ljudi.

Škodljivi dejavniki jedrske eksplozije vključujejo: udarni val, svetlobno sevanje, prodorno sevanje (ionizirajoče sevanje), radioaktivna kontaminacija območja, elektromagnetni impulz in seizmični (gravitacijski) valovi.

Udarni val- najmočnejši škodljivi dejavnik jedrske eksplozije. Približno 50% celotne energije eksplozije se porabi za njeno tvorbo med eksplozijami streliva srednjega in velikega kalibra. To je območje močnega stiskanja zraka, ki se širi v vse smeri od središča eksplozije z nadzvočno hitrostjo. Z večanjem razdalje se hitrost hitro zmanjša in val oslabi. Vir udarnega vala je visok tlak v središču eksplozije, ki doseže milijarde atmosfer. Največji tlak se pojavi na sprednji meji kompresijske cone, ki jo običajno imenujemo fronta udarnega vala.

Škodljivi učinek udarnega vala določa nadtlak, to je razlika med normalnim atmosferskim tlakom in največjim tlakom na fronti udarnega vala. Izmeri se v kilopaskalih (kPa) ali kilogramih - sila na 1 cm² (kgf/cm²).

Udarni val lahko nezaščitenim osebam povzroči travmatične poškodbe, pretres možganov ali smrt. Škoda je lahko neposredna ali posredna.

Neposredna poškodba udarnega vala nastane kot posledica izpostavljenosti nadtlaku in hitrosti zračnega tlaka, to pomeni, da se pojavi kompresijsko območje, ki mu sledi območje redčenja. Zaradi majhnosti človeškega telesa ga udarni val skoraj v trenutku pokrije in izpostavi močnemu stiskanju.

Ljudje lahko prejmejo posredne poškodbe zaradi udarcev ostankov uničenih zgradb in objektov, drobcev stekla, kamnov, dreves in drugih predmetov, ki letijo z veliko hitrostjo.

Ko vpliva na ljudi, udarni val povzroči poškodbe različne resnosti:

Ø blage lezije nastanejo pri nadtlaku 20–40 kPa (0,2–0,4 kgf/cm²). Zanje so značilne prehodne motnje telesnih funkcij (zvenenje v ušesih, vrtoglavica, glavobol), možni so izpahi in podplutbe;

Ø Zmerne poškodbe se pojavijo pri nadtlaku 40–60 kPa (0,4–0,6 kgf/cm²). V tem primeru lahko pride do kontuzij, poškodb slušnih organov, krvavitev iz ušes in nosu, zlomov in izpahov;

Ø Hude poškodbe so možne pri nadtlaku 60–100 kPa (0,6–1,0 kgf/cm²). Zanje so značilne hude zmečkanine celega telesa, izguba zavesti, večkratne poškodbe, zlomi, krvavitve iz nosu in ušes; možne poškodbe notranjih organov in notranje krvavitve;

Ø izredno hude lezije nastanejo pri nadtlaku nad 100 kPa (1 kgf/cm²).

Obstajajo razpoke notranjih organov, zlomi, notranje krvavitve, pretres možganov in dolgotrajna izguba zavesti. Razpoke opazimo v organih, ki vsebujejo velike količine krvi (jetra, vranica, ledvice), napolnjene s tekočino (prekati možganov, sečni in žolčni mehur). Te poškodbe so lahko usodne.

Svetlobno sevanje je tok vidnih infrardečih in ultravijoličnih žarkov, ki izvirajo iz svetlečega območja, sestavljenega iz produktov jedrske eksplozije in zraka, segretega na več tisoč stopinj. Njegova tvorba porabi 30–35% celotne energije eksplozije streliva srednjega kalibra. Trajanje svetlobne emisije je odvisno od moči in vrste eksplozije in lahko traja do deset sekund.

Infrardeče sevanje ima največji škodljiv učinek. Glavni parameter, ki označuje svetlobno sevanje, je svetlobni impulz, to je količina svetlobne energije, ki pade na 1 cm 2 (1 m 2) površine pravokotno na smer širjenja svetlobnega sevanja v času žarenja. Svetlobni impulz se meri v kalorijah na 1 cm 2 (cal/cm) ali kilodžulih na 1 m 2 (kJ/m 2) površine Svetlobno sevanje jedrske eksplozije povzroči opekline ob neposredni izpostavljenosti. Možne so sekundarne opekline, ki nastanejo zaradi plamenov gorečih zgradb, objektov in rastlinja.

Svetlobno sevanje absorbirajo neprozorni materiali in lahko povzročijo velike požare zgradb in materialov ter opekline kože in poškodbe oči.

Svetlobno sevanje je elektromagnetno sevanje v ultravijoličnem, vidnem in infrardečem območju spektra. To je ognjena krogla s temperaturo 8-10 tisoč stopinj. Do 30-35% energije jedrske eksplozije se porabi za svetlobno sevanje. Trajanje akcije je približno 12 sekund.

Vir svetlobnega sevanja je svetlobno območje eksplozije, sestavljeno iz hlapov konstrukcijskih materialov streliva in zraka, segretega na visoko temperaturo, v primeru zemeljskih eksplozij pa izhlapene zemlje. Svetlobno območje v svojem razvoju gre skozi štiri faze: začetno, prvo, drugo in končno.

Začetna faza je zelo kratka - od trenutka začetka jedrske reakcije v strelivu do trenutka, ko se fronta udarnega vala loči od površine svetlečega območja. Za začetek prve faze se šteje trenutek, ko fronta udarnega vala doseže površino svetlobnega območja. Pri temperaturah nad 1700°C se zrak v fronti udarnega vala sam sveti in ne prepušča (zasloni) sevanja, ki prihaja iz notranjega področja. Zato je za "zunanjega opazovalca" temperatura svetlobnega območja določena s temperaturo segretega zraka v fronti udarnega vala. Zaslon notranjega sevanja svetleče krogle olajšajo tudi dušikovi oksidi, ki nastanejo v sprednjem delu udarnega vala pri tako visokih temperaturah.

Z napredovanjem fronte udarnega vala se tlak in temperatura zraka v njem zmanjšata in pride trenutek, ko zrak preneha žareti. Sprednja stran udarnega vala postane prozorna. Temperatura, ki je prešla minimum, začne ponovno naraščati in od tega trenutka se začne druga faza razvoja svetlobnega območja (slika 3).

riž. 3. Sprememba temperature žarečega območja jedrske eksplozije:

a - začetna faza; 6 - prva faza: c - druga faza: d - končna faza

V drugi fazi razvoja svetlečega območja se temperatura poveča in doseže maksimum (5700-7700 °C). Nato se površinska temperatura svetlobnega območja začne zniževati zaradi izgube energije zaradi sevanja in ohlajanja vročih plinov zaradi njihovega širjenja. Pri temperaturi okoli 1700°C svetleče območje preneha oddajati sevanje v vidnem delu spektra in se spremeni v eksplozijski oblak. Od te točke naprej se začne zadnja faza, med katero se pojavi samo infrardeče sevanje.

Glavni delež energije svetlobnega sevanja (do 98%) pade na drugo fazo.

Za škodljiv učinek svetlobnega sevanja je značilen svetlobni impulz, to je količina svetlobne energije, ki pade v času sevanja na 1 cm 2 površine, ki se nahaja pravokotno na smer svetlobnih žarkov. Merska enota za svetlobni utrip je 1 cal/cm2. Svetlobno sevanje lahko povzroči opekline na izpostavljenih delih telesa, oslepi ljudi in živali, zogleni ali zažge različne materiale. Tako lahko pri svetlobnem utripu 2-4 cal / cm2 nezaščiteni ljudje doživijo opekline prve stopnje, pri 4-7,5 cal / cm2 - opekline druge stopnje (mehurji), pri 7,5-12 cal / cm2 - tretje stopnje. opekline (popolna nekroza kože), s svetlobnim utripom nad 12 cal/cm 2 - opekline 4. stopnje (koža postane nekrotična do vse globine in zoglenela).

Svetlobno sevanje lahko povzroči velike požare v naseljenih območjih, gozdovih, stepah in poljih.

Zaščita pred svetlobnim sevanjem je enostavnejša kot pred drugimi škodljivimi dejavniki jedrske eksplozije, saj lahko vsaka neprozorna pregrada, vsak predmet, ki ustvarja senco, služi kot zaščita pred svetlobnim sevanjem.

Kot dodatne ukrepe za zaščito pred škodljivimi učinki svetlobnega sevanja priporočamo:

Uporaba zaščitnih lastnosti grap, kotanj in lokalnih predmetov;

Namestitev dimnih zaves za absorpcijo energije svetlobnega sevanja;

Povečanje odbojnosti materialov (beljenje s kredo, premazovanje s svetlimi barvami);

Povečanje odpornosti na svetlobno sevanje (premazanje z glino, škropljenje z zemljo, snegom, impregniranje tkanin z ognjevarnimi spojinami);

Izvajanje protipožarnih ukrepov (odstranjevanje suhe trave in drugih vnetljivih snovi, posek jas in protipožarnih pasov);

Ponoči uporaba zaščite za oči proti začasni zaslepljenosti (očala, svetlobne naoknice itd.).

Intenzivnost svetlobnega sevanja je močno odvisna od vremenskih razmer. Megla, dež in sneg oslabijo njegov učinek, nasprotno pa jasno in suho vreme ugodno vpliva na nastanek požarov in nastanek ožigov.

Svetlobno sevanje jedrske eksplozije je kombinacija ultravijoličnega, infrardečega in vidnega področja spektra. Njegov vir je žareče območje jedrske eksplozije. Za škodljiv učinek svetlobnega sevanja je značilen svetlobni impulz, to je količina energije svetlobnega sevanja, ki pade v času sevanja na enoto nezaščitene površine, ki se nahaja pravokotno na smer neposrednega sevanja, ko je vpliv odbitega sevanja in premikanje predmeta lahko zanemarimo. Svetlobni impulz se meri v kalorijah na kvadratni centimeter. Količina svetlobnega sevanja je premo sorazmerna z močjo eksplozije in obratno sorazmerna s kvadratom razdalje do središča eksplozije. Na jakost svetlobnega sevanja velik vpliv ima prosojnost ozračja.

Zaradi izpostavljenosti svetlobnemu sevanju lahko pride do požarov na velikih razdaljah od središča jedrske eksplozije. Svetlobno sevanje in požari lahko privedejo do velikih žrtev ljudi. Neposredna izpostavljenost ljudi svetlobnemu sevanju povzroči opekline na izpostavljenih delih telesa, zaščitenih z obleko (glej Opekline), pa tudi poškodbe oči. Pri poškodbi oči ločimo nepopravljivo poškodbo (opeklina očesnega dna) in začasno slepoto. Za zaščito ljudi pred svetlobnim sevanjem so primerne različne vrste zaklonišč. Na odprtih prostorih se za zaščito pred opeklinami uporabljajo dežni plašči in posebna oblačila, za zaščito oči pa posebna očala.

Prodorno sevanje je tok sevanja gama in nevtronov, ki se oddajajo iz območja jedrske eksplozije v obdobju jedrskih reakcij in med radioaktivnim razpadom produktov cepitve. Kljub različni naravi toka nevtronov in sevanja gama je skupno to, da se lahko glede na moč eksplozije razširijo na stotine in tisoče metrov, prodrejo v različna okolja, ionizirajo njih in molekule. Stopnjo ionizacije medija določa doza, katere merska enota je rentgen (r). Biološki ekvivalent rentgenskega žarka je odmerek nevtronov, ki je enak izpostavljenosti enemu rentgenskemu žarku sevanja gama. Doza sevanja se meri s posebnimi instrumenti (glej Dozimetri ionizirajočega sevanja). Prodiranje v živo tkivo, gama sevanje in nevtroni motijo ​​biološke procese, fiziološke funkcije organov in sistemov, kar povzroči razvoj (glej).

Nevtronsko sevanje dobro absorbirajo lahki materiali (les, voda, polietilen itd.) in težki materiali (beton, zemlja, opeka itd.). Kombinacija lahkih in težkih materialov pri gradnji različnih vrst zaklonišč lahko zagotovi zanesljivo zaščito pred prodornim sevanjem.