Оценка радиационной обстановки при применении ядерного оружия

4.3 Оценка радиационной обстановки при применении ядерного оружия

Среди поражающих факторов ядерного взрыва ионизирующее излучение создают проникающая радиация и радиоактивное заражение местности.

Проникающая радиация представляет собой поток гамма-излучения и поток нейтронов.

Гамма-излучение и нейтронное излучение различны по своим физическим свойствам, а общим для них является то, что они могут распространятся в воздухе во все стороны на расстояние до 4км. Проходя через биологическую ткань, гамма-кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав живых клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возникновению специфического заболевания - лучевой болезни.

Источником проникающей радиации являются ядерные реакции деления и синтеза, протекающие в боеприпасах в момент взрыва, а также радиоактивный распад осколков деления.

Время действия проникающей радиации при взрыве зарядов деления и комбинированных зарядов не превышает нескольких секунд (10-15сек.) и определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту, при которой гамма-излучение поглощается толщей воздуха и практически не достигает поверхности земли.

Поражающее действие гамма-излучения на человека характеризуется поглощенной дозой. Так как облучение является внешним (облучается все тело), а взвешивающий коэффициент для гамма-излучения равен единицы, то можно принять, что поглощенная доза равна эквивалентной дозе, (в данном случае 1Гр=1Зв) и в дальнейшем использовать для характеристики поглощенную дозу. Время набора человеком основной части дозы (до 80%) равно нескольким секундам.

При воздушном и наземном ядерных взрывах доза гамма-излучения на равных расстояниях от центра взрыва практически одинакова, но она зависит от плотности воздуха. Плотность воздуха летом меньше чем зимой, поэтому при взрыве летом доза гамма-излучения будет больше, чем зимой на одном и том же расстоянии от центра взрыва.

Эквивалентная доза складывается из доз гамма-излучения и нейтронов, которые действуют на любой объект практически одновременно. Поэтому, поражающее действие проникающей радиации определяется суммарной дозой (эквивалентной дозой), получаемой в результате сложения доз гамма-излучения и нейтронов.

Соотношение между дозами гамма-излучения и нейтронного излучения в эквивалентной дозе зависит от мощности взрыва и расстояния до центра взрыва. Для больших доз и взрывов мощностью менее 10 кт доза, обусловленная нейтронами, больше дозы, обусловленной гамма-излучением; для средних величин доз, а также для взрывов мощностью более 10 кт справедливо обратное соотношение.

5. оценка обстановки при химических авариях

Развитие химической промышленности обусловило возрастание техногенных опасностей, приводящих к крупным химическим авариям, сопровождаемых значительными материальными ущербами и большими человеческими жертвами.

Под химически опасным объектом (ХОО) понимается объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества (ОХВ), при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды.

Все эти объекты классифицируются по степени химической опасности (табл. 9). В основу этой классификации положена степень опасности объекта для населения и территорий.

Таблица 9 - Степени химической опасности

Степень химической опасности объекта	Количество человек, попадающих в зону химического заражения при аварии, тыс.человек
I	Более 75
II	От 40 до 75
III	Менее 40
IV*	Оценке не подлежит

Примечание^* - зона возможного заражения АХОВ (аварийно химически опасными веществами).

Опасность заражения АХОВ приземного слоя атмосферы, зданий и сооружений, местности, открытых водоисточников, а в отдельных случаях и грунтовых вод при химических авариях определяется физико-химическими свойствами АХОВ их способностью переходить из жидкого состояния в парообразное.

В результате возникновения аварий на различных производственных объектах с жидкими (газообразными) АХОВ или пожаров с твердыми химическими веществами с образованием аэрозолей АХОВ в районах прилегающих к очагу поражения, может создастся сложная химическая обстановка на значительных площадях с образованием обширных зон химического заражения.

Под зоной химического заражения понимается территория или акватория, в пределах которой распространены или куда привнесены опасные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, сельскохозяйственных животных и растений в течении определенного времени. Она включает территорию непосредственного разлива АХОВ (горения веществ, образующих АХОВ) и территорию, над которой распространилось облако зараженного воздуха с поражающими концентрациями.

Величина зоны химического заражения зависит от физико-химических свойств, токсичности, количества разлившегося (выброшенного в атмосферу) АХОВ, метеорологических условий и характера местности. Размеры зон характеризуются глубиной и шириной распространения облака зараженного воздуха с поражающими концентрациями и площадь разлива (горения) АХОВ. Внутри зоны могут быть районы со смертельными концентрациями.

Глубина зоны химического заражения для АХОВ определяется глубиной распространения первичного и вторичного облака и в значительной степени зависит от метеорологических условий, рельефа местности и плотности застройки объектов.

Существенное влияние на глубину зоны химического заражения оказывает степень вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха.

Для задач прогнозирования рассматривают три основных типа устойчивости атмосферы:

- неустойчивая (конвекция), когда нижний слой воздуха нагрет сильнее верхнего. Характерна для солнечной летней погоды.

 - безразличная (изотермия), когда температура воздуха на высотах до 30м от поверхности земли почти одинакова. Характерна для переменной облачности в течении дня, облачного дня и облачной ночи, а также дождливой погоды;

- устойчивая (инверсия), когда нижние слои воздуха холоднее верхних. Характерна для ясной ночи, морозного зимнего дня, а также для утренних и вечерних часов.

В зависимости от глубины распространения облака АХОВ в зоне заражения может быть один или несколько очагов химического поражения.

Очагом химического поражения принято называть территорию с находящимися на ней объектами, в пределах которой в результате воздействия АХОВ произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений.

Потери рабочих, служащих и населения в очагах химического поражения зависят от токсичности, величины концентрации АХОВ и времени пребывания людей в очаге поражения, степени их защищенности и своевременности использования индивидуальных средств защиты.

Характер поражения людей, находящихся в зоне химического поражения определяется главным образом токсичностью АХОВ и полученной токсодозой.

Токсичность АХОВ - свойство некоторых химических соединений и веществ биологической природы при попадании в определенных количествах в живой организм (человека, животного и растения) вызывать нарушения его физиологических функций, в результате чего возникают симптомы отравления (интоксикации, заболевания), а при тяжелых – гибель.

Токсичность характеризуется количеством вещества, вызывающим поражающий эффект, и характером токсического действия на организм.

В целях количественной оценки токсичности АХОВ и токсинов используются определенные категории токсических доз при различных путях проникновения в организм: ингаляционном, кожно-резорбтивном и через раневые поверхности. Показателем токсичности вещества является доза. Доза вещества, вызывающая определенный токсический эффект, называется токсической дозой (токсодозой). Для человека и животных она определяется количеством вещества, вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсодоза, тем выше токсичность.

При ингаляционных поражениях, если человек массой G (кг) вдыхает воздух с концентрацией С (мг/л) в нем АХОВ в течении (мин) при интенсивности дыхания V(л/мин), то удельная поглощенная доза АХОВ (количество АХОВ, попавшего в организм) D (мг/кг) будет равна

D_уд. =CV/G (8)

Для людей или конкретного вида животных, находящихся в одинаковых условиях, отношение V/G постоянно, и его исключают при характеристики ингаляционной токсичности вещества, а выражение C(мг.*мин/л) принимают за коэффициент токсичности имеющий постоянную величину.

Для количественной оценки токсичности приняты следующие параметры:

- концентрация ОХВ в среде (мг/кг;мг/м³);

- токсодоза (мг*мин/л; г *мин/л).

Токсическая доза, вызывающая равные по тяжести поражения, зависит от свойства вещества, путей его проникновения в организм и условий применения вещества.

Основными показателями токсичности АХОВ при воздействии на человека в чрезвычайных ситуациях являются:

Lim_ir- пороговая концентрация - порог раздражающего действия на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. Выражается количеством вещества, которое содержится в одном объеме воздуха (мг/м³) и пороговая токсодоза – количество вещества, вызывающее начальные признаки поражения организма с определенной вероятностью. Пороговые токсодозы обозначают PD₁₀₀ или PD₅₀.

КВИО – коэффициент возможности ингаляционного отравления, представляющий собой отношение максимально достижимой концентрации токсичного вещества (С_max, мг/м³) в воздухе при 20⁰ С к средней смертельной концентрации вещества для мышей.

КВИО=, (9)

где - летучесть вещества мг/м³; -среднесмертельная концентрация яда при 120мин. Величина безразмерная.

ПДК – предельно допустимая концентрация вещества – максимальное количества вещества в единице объема воздуха, воды и др., которое при ежедневном воздействии на организм в течении длительного времени не вызывает в нем патологических изменений (отклонения в состоянии здоровья, заболевания), обнаруживаемых современными методами исследования в процессе жизни или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Различают ПДК рабочей зоны (мг/м³), ПДК среднесуточная в атмосферном воздухе населенных мест, ПДК в воде водоемов различного водопользования (мг/л), ПДК (или допустимое остаточное количество) в продуктах питания (мг/кг) и др.

Смертельная, или летальная, доза – это количество вещества, вызывающее при попадании в организм смертельный исход с определенной вероятностью.

LC₅₀ ( LC₁₀₀) – Среднесмертельная (смертельная) концентрация в воздухе, вызывающая гибель 50% (100%) при ингаляционном воздействии вещества при определенной экспозиции (стандартная 2-4часа) и определенном сроке последующего наблюдения.(г*мин/м³; мг*мин/л)

LD₅₀ ( LD₁₀₀) – Среднесмертельная ( смертельная) доза, вызывающая гибель 50% (100%) при введении в желудок, в брюшную полость, на кожу при определенных условиях введения и конкретном сроке последующего наблюдения (обычно 2 недели). Выражается количеством вещества, отнесенным к единице массы тела (мг/кг).

В военной токсикометрии и в гражданской обороне, наиболее употребительны показатели относительных медианных значений:

А) при воздействии на человека через органы дыхания (ингаляции);

- среднесмертельной LC₅₀ ;

- средневыводящей IC ₅₀ ;

- средней эффективно действующей EC₅₀ ;

- средней пороговой PC , выражающихся в мг*мин/л.

Б) при кожно-резорбтивном воздействии LD_50, ID_50, ED_50, PD_50. (мг/кг).

ВЫВОДЫ

Таким образом, в случае возникновения чрезвычайных ситуаций в населенных пунктах складывается обстановка, определяемая воздействием поражающих факторов. Под обстановкой понимают совокупность воздействия поражающих факторов на территории района, населенного пункта, объекта, оказывающих влияние на безопасность жизнедеятельности рабочих, служащих и населения. Обстановка характеризуется масштабами, степенью воздействия поражающих факторов на местность, атмосферу, здания и сооружения, на безопасность жизнедеятельности и т. д. По характеру обстановка может быть инженерной, химической, радиационной, бактериологической, комбинированной и т. д.

Оценка обстановки — это изучение и анализ факторов и условий; возникающих в результате чрезвычайных ситуаций и влияющих на безопасность жизнедеятельности людей и функционирование объектов. При оценке обстановки проводится сбор и обработка информации, дающая возможность определить масштабы поражения и их влияние на безопасность жизнедеятельности.

Итогом оценки обстановки является принятие решения руководителем предприятия, города, по выбору оптимального режима защиты людей, при котором обеспечиваются наименьшие потери от воздействия поражающих факторов. Основными методами оценки обстановки являются прогнозирование и разведка, т. е. метод оценки обстановки по данным разведки.

Под прогнозированием понимают некоторый исследовательский процесс, в результате которого вырабатывается суждение о будущем состоянии объекта в случаях воздействия на него поражающих факторов. Прогнозирование носит вероятностный характер, так как прогнозирует событие, которое еще не произошло.

Наиболее точным методом является метод оценки обстановки по данным разведки — метод разведки. В этом случае сбор данных о воздействии поражающих факторов проводится методом визуального или инструментального наблюдения. Метод требует больших временных затрат, не всегда безопасен для исполнителей, но дополняет метод прогнозирования и дает возможность руководителю уточнить свое предварительное решение.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Закон України «Про цивільну оборону України», ВРУ № 2974 – XII. – К., 1993 (зі змінами та доповненнями станом на 2001 рік)

2. Закон України «Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру» від 08.06.2000 р.

3. Концепція захисту населення і територій у разі загрози та виникнення надзвичайних ситуацій: Указ Президента України. – К., 1999 р.

4. Губський А.І. Цивільна оборона: Підручник. – К., 1995. – 216 с.

5. Депутат О.П., Коваленко І.В., Мужик І.С. Цивільна оборона: Навч. Посібник. – Львів: Афіша, 2000. – 336 с.

6. Дуриков А.П. Оценка радиационной обстановки на объекте народного хозяйства. – М.: Воениздат, 1975. – 95 с.

7. Мащенко Н.М., Мурашко В.А. Радиационное воздействие и радиационная защита населения при ядерных авариях на атомных электростанциях. – К.: Вища шк., 1992. – 224 с.

8. Стебнюк М.І. Цивільна оборона: Підручник. – К.: Знання – Прес, 2003. – 455 с.

9. http://www.school-obz.org/