Московский государственный университет печати

Миргородский В.Р.


         

Безопасность жизнедеятельности. Раздел III. Защита объектов печати в чрезвычайных ситуациях

Курс лекций


Миргородский В.Р.
Безопасность жизнедеятельности. Раздел III. Защита объектов печати в чрезвычайных ситуациях
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление
•  

Лекция 2. Чрезвычайные ситуации, вызванные применением военных средств поражения

•  

2.1. Ядерное оружие и виды ядерных взрывов

•  

2.2. Поражающие факторы ядерного взрыва и их воздействие на элементы объектов полиграфии

•  

2.2.1. Воздушная ударная волна

•  

2.2.2. Световое (тепловое) излучение

•  

2.2.3. Проникающая радиация

•  

2.2.4. Радиоактивное заражение местности

•  

2.2.5. Электромагнитный импульс

•  

2.3. Вторичные поражающие факторы ядерного взрыва

•  

2.4. Характеристика очага ядерного поражения

•  

2.5. Нейтронные боеприпасы и характеристика очага поражения

•  

2.6. Военные средства поражения в обычном снаряжении и очаги поражения, возникающие при их применении

•  

2.6.1. Боеприпасы объемного взрыва

•  

2.6.2. Зажигательные боеприпасы

•  

2.6.3. Фугасные, осколочные, шариковые, кумулятивные и бетонобойные боеприпасы

•  

2.6.4. Высокоточное оружие

•  

2.7. Химическое оружие. Очаги химического поражения

•  

2.8. Биологическое оружие. Очаги биологического поражения

•  

2.9. Очаги комбинированного поражения

•  

Лекция 9. Основы устойчивости работы объектов полиграфии в чрезвычайных ситуациях

•  

9.1. Устойчивость работы объектов полиграфии и основные пути ее повышения

•  

9.2. Требования к проектированию и строительству объектов полиграфии (экономики)

•  

9.3. Организация исследований устойчивости объектов полиграфии

•  

9.4. Оценка устойчивости объектов полиграфии к воздействию поражающих факторов ЧС

•  

9.4.1. Последовательность оценки устойчивости

•  

9.4.2. Изучение района расположения объекта, его зданий и сооружений, а также оценка внутренней планировки его территории

•  

9.4.3. Оценка защиты рабочих и служащих объекта полиграфии (ОЭ)

•  

9.4.4. Оценка устойчивости системы управления объектом полиграфии

•  

9.4.5. Изучение систем энергоснабжения и технологических процессов

•  

9.4.6. Оценка устойчивости материально-технического снабжения и производственных связей объекта полиграфии

•  

9.4.7. Оценка подготовленности объекта к проведению АС и ДНР и восстановлению нарушенного производства

•  

9.4.8. Оценка физической устойчивости объекта полиграфии

•  

9.5. Оценка физической устойчивости объекта (системы) при воздействии воздушной ударной волны

•  

9.6. Оценка физической устойчивости объекта (системы) при воздействии светового излучения

•  

9.7. Оценка физической устойчивости объекта (системы) при воздействии проникающей радиации и радиоактивного заражения

•  

9.8. Оценка физической устойчивости объектов (приборов) при воздействии ЭМИ

•  

9.9. Оценка устойчивости работы объекта к воздействию вторичных поражающих факторов

•  

Лекция 10. Организация и проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ в очагах поражения на объектах полиграфии

•  

10.1. Основы организации и проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ на объектах полиграфии

•  

10.2. Приемы и способы выполнения аварийно-спасательных и других неотложных работ на объектах полиграфии

•  

10.3. Работа начальника и штаба ГО объекта полиграфии по организации аварийно-спасательных и других неотложных работ

•  

10.4. Действия сводной команды объекта полиграфии по организации и проведению аварийно-спасательных и других неотложных работ

•  

10.5. Меры безопасности при проведении АСиДНР

•  

10.6. Организация и проведение специальной обработки

•  

10.7. Защита личного состава невоенизированных формирований. Меры безопасности при проведении АСиДНР

•  

Приложения

•  

Приложение 1

•  

Приложение 2

•  

Приложение 3

•  

Приложение 4

•  

Приложение 5

•  

Приложение 6

•  

Приложение 7

•  

Приложение 7А

•  

Приложение 8

•  

Приложение 9А

•  

Приложение 9Б

•  

Приложение 9В

•  

Приложение 10

•  

Приложение 11

•  

Приложение 12

•  

Приложение 13

•  

Приложение 14

•  

Приложение 15

•  

Приложение 16

•  

Приложение 17

•  

Приложение 18

•  

Приложение 19

•  

Приложение 20

•  

Приложение 21

•  

Приложение 22

•  

Приложение 23

•  

Приложение 24

•  

Приложение 25

•  

Список литературы

Лекция 2. Чрезвычайные ситуации, вызванные применением военных средств поражения

Современные военные средства поражения включают в себя оружие массового поражения (ядерное, термоядерное и нейтронное), химическое и биологическое (бактериологическое) оружие и средства поражения в обычном снаряжении (боеприпасы объемного взрыва (вакуумные боеприпасы), зажигательные боеприпасы, фугасные, осколочные, бетонобойные, шариковые и кумулятивные боеприпасы, высокоточное оружие - ВТО). Их применение может стать причиной возникновения чрезвычайных ситуаций.

Надо иметь в виду, что даже в годы позитивного развития российско-американских отношений сокращения ассигнований на военные цели (в том числе на совершенствование военных средств нападения) в бюджетах США и ведущих стран НАТО не наблюдается. Более того, США в локальных агрессиях (в Персидском заливе, в Югославии) испытывают в боевых условиях новые образцы современного оружия и боеприпасов в обычном снаряжении. В апреле 1997 г. в США на вооружение принята усовершенствованная бомба В-61 модель 11, имеющая ядерный заряд и способная проникать в грунт на глубину не менее 15 м, а потом взрываться. Основное ее предназначение - уничтожение (повреждение) подземных сооружений (пунктов управления, узлов связи и т.д.), которых много, по заявлению военных специалистов США, в Ливии, Ираке, в государствах СНГ.

В агрессии стран НАТО против Югославии, США многократно применяли новый тип бомбы в обычном снаряжении - графитовое. При взрыве такой бомбы в окружающую среду разбрасываются нити металлизированного графита, которые вызывают замыкания в электросетях, энергетических установках, электродвигателях, что парализует работу объектов экономики на значительных территориях.

В Югославии войска НАТО применяли также боеприпасы с сердечниками из сплавов обедненного урана, что привело к радиоактивному заражению участков местности. При этом уровень радиции превышал естественный фон в 1000 раз и более.

2.1. Ядерное оружие и виды ядерных взрывов

Ядерным называется оружие, поражающее действие которого обусловлено энергией, выделяющейся при ядерных реакциях деления или синтеза. Это оружие включает различные ядерные боеприпасы, средства управления ими и доставки к цели. Оно является самым мощным видом оружия массового поражения.

Ядерное оружие предназначено для массового поражения людей, уничтожения или разрушения административных и промышленных центров, различных объектов, сооружений, техники.

Поражающее действие ядерного взрыва зависит от мощности боеприпаса, вида взрыва, типа ядерного заряда. Мощность ядерного боеприпаса (q) характеризуется тротиловым эквивалентом, т.е. массой тринитротолуола (тротила), энергия взрыва которого эквивалентна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса и измеряется в тоннах, тысячах, миллионах тонн. По мощности ядерные боеприпасы подразделяются на сверхмалые (менее 1 тыс. т), средние (10-100 тыс. т), крупные (100 тыс. т - 1 млн. т) и сверхкрупные (более 1 млн. т).

Ядерные взрывы могут осуществляться на поверхности земли (воды), под землей (водой) или в воздухе на различной высоте. Поэтому различают следующие виды ядерных взрывов: наземный, подземный, подводный, воздушный и высотный. Наиболее характерными видами ядерных взрывов являются наземный и воздушный. Они и представляют основную опасность для городов и объектов экономики (ОЭ).

Наземный ядерный взрыв - взрыв, произведенный на поверхности земли или на такой высоте, когда его светящаяся область касается поверхности земли и имеет форму полусферы или усеченной сферы. В этом случае высота (Н, м) наземного взрыва под поверхностью земли составит (q - мощность взрыва, т). При наземном взрыве (при, м) в грунте образуется воронка, диаметр и глубина которой зависят от высоты, мощности взрыва и вида грунта.

Наземные взрывы применяют для разрушения сооружений большой прочности, а также в тех случаях, когда желательно сильное радиоактивное заражение местности.

Воздушный ядерный взрыв - взрыв, минимальная высота которого над поверхностью земли определяется из условий, при этом светящаяся область не касается поверхности земли и имеет форму сферы. Различают низкий () и высокий () воздушные взрывы.

При низком воздушном взрыве за счет воздействия отраженной от поверхности земли ударной волны светящаяся область может деформироваться снизу. Воздушные ядерные взрывы применяются для разрушения малопрочных сооружений, поражения людей и техники на большой площади и когда нежелательно (нецелесообразно) сильное радиоактивное заражение местности.

Подводный взрыв - взрыв, произведенный под водой на глубине, которая может колебаться в больших пределах. При взрыве выбрасывается столб воды с грибовидным облаком, которое называется взрывным султаном.

Основными поражающими факторами подводного взрыва являются ударная волна в воде, скорость распространения которой равна скорости распространения звука в воде, т. е. примерно 1500 м/с световое излучение и проникающая радиация, которые в этом случае в основном поглощаются толщей воды и водяными парами.

Точка, в которой находится центр огненного шара, называется центром ядерного взрыва, а проекция центра взрыва на поверхность земли - эпицентром ядерного взрыва.

2.2. Поражающие факторы ядерного взрыва и их воздействие на элементы объектов полиграфии

Огромное количество энергии, высвобождающейся при ядерном взрыве, расходуется на образование воздушной ударной волны, светового излучения, проникающей радиации, электромагнитного импульса, на радиоактивное заражение местности. Все это называется поражающими факторами ядерного взрыва. Рассмотрим их характетики и поражающее действие.

2.2.1. Воздушная ударная волна

Ударная волна - основной поражающий фактор ядерного взрыва.

Большинство разрушений и повреждений зданий, сооружений и оборудования объектов полиграфии (ОЭ), а также поражение людей обусловлено, как правило, воздействием воздушной ударной волны (ВУВ). В то же время защитить объекты полиграфии от ВУВ гораздо труднее, чем от других поражающих факторов. В зависимости от того, в какой среде распространяется волна - в воздухе, воде или грунте, ее называют воздушной ударной волной, ударной волной в воде и сейсмовзрывной волной в грунте.

Воздушная ударная волна представляет собой зону сильно сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Передняя граница волны называется фронтом воздушной ударной волны.

Ударная волна имеет фазу сжатия и фазу разрежения. В фазе сжатия ударной волны давление выше атмосферного, а в фазе разрежения - ниже. Наибольшее давление воздуха наблюдается на внешней границе фазы сжатия - во фронте волны.

На рис. 2.1 показано изменение давления воздуха в какой-либо фиксированной точке пространства при прохождении через нее ударной волны (время действия измеряется в секундах). Как видно из рисунка, в момент прихода ударной волны давление повышается от нормального - (атмосферного) p0 до максимального во фронте воздушной ударной волны pф . В дальнейшем по мере продвижения ударной волны давление падает ниже атмосферного.


Рис. 2.1. Изменение давления в фиксированной точке на местности в зависимости от времени и действия ударной волны на местные предметы: 1 - фронт ударной волны; 2 - кривая изменения давления

Основными параметрами ударной волны, определяющими ее поражающее действие, являются: избыточное давление Δpф , скоростной напор Δpск, время действия ударной волны tу.в., скорость фронта ударной волны Cф.

Избыточное давление во фронте воздушной ударной волны Δpф - это разница между максимальным давлением воздуха во фронте ударной волны pф и атмосферным давление p0 :

Δpф = pф - p0

Единицей физической величины избыточного давления в системе СИ является паскаль (Па) (внесистемная единица - кгс/см2; 1 кгс/см2 ≈ 100 кПа).

Избыточное давление в данной точке зависит от расстояния до центра взрыва мощности ядерного боеприпаса q измеряемой тротиловым эквивалентом в тоннах, килотоннах или мегатоннах (т, кт, Мт), и вида взрыва.

В приложении 1 приведены значения избыточного давления в зависимости от рассояния до цнетра взрыва для ядерных боеприпасов различных мощностей при наземном и воздушном взрывах.

Одновременно с прохождением ударной волны происходит перемещение воздуха с большой скоростью. Причем в фазе сжатия воздух движется от центра взрыва, а в фазе разрежения - к центру.

Скоростной напорΔpск - это динамические нагрузки, создаваемые потоками воздуха, движущимися в волне. Как и избыточное давление, скоростной напор измеряется в паскалях (Па). Он зависит от плотности воздуха, скорости воздушных масс и связан с избыточным давлением ударной волны.

Разрушающее (метательное) действие скоростного напора заметно сказывается в местах с избыточным давлением более 50 кПа, где скорость перемещения воздуха более 100 м/с.

Время действия воздушной ударной волныtу.в. - это время действия избыточного давления. Величина tв.у. зависит главным образом от мощности взрыва q и измеряется в секундах.

На распространение воздушной ударной волны и ее разрушающее и поражающее действие существенное влияние могут оказать рельеф местности и лесные массивы в районе взрыва, а также метеоусловия.

Рельеф местности может усилить или ослабить действие ударной волны. Так, на передних (обращенных в сторону взрыва) склонах возвышенностей и в лощинах, расположенных вдоль направления движения волны, давление выше, чем на равнинной местности. При крутизне склонов (угол наклона склона к горизонту) 10-15° давление на 15-35% выше, чем на равнинной местности; при крутизне склонов 15-30° давление может увеличиться в 2 раза.

На обратных по отношению к центру взрыва склонах возвышенностей, а также в узких лощинах и оврагах, расположенных под большим углом к направлению распространения волны, возможно уменьшение давления волны и ослабление ее поражающего действия. При крутизне склона 15-30° давление уменьшается в 1,1-1,2 раза, а при крутизне 45-60° - в 1,5-2 раза.

В лесных массивах избыточное давление на 10-15% больше, чем на открытой местности. Вместе с тем в глубине леса (на расстоянии 50-200 м и более от опушки в зависимости от густоты леса) наблюдается значительное снижение скоростного напора.

Метеорологические условия существенно влияют только на параметры слабой воздушной ударной волны, т. е. на волны с избыточным давлением не более 10 кПа.

Так, например, при воздушном взрыве мощностью 100 кт это влияние будет проявляться на расстоянии 12-15 км от эпицентра взрыва. Летом в жаркую погоду характерно ослабление волны по всем направлениям, а зимой - ее усиление, особенно в направлении ветра.

Дождь и туман также могут заметно повлиять на параметры ударной волны, начиная с расстояний, где Δpф = 200-300 кПа и менее. Например, там, где избыточное давление ударной волны при нормальных условиях 30 кПа и менее, в условиях среднего дождя давление уменьшается на 15%, и сильного (ливневого) - на 30%. При взрывах в условиях снегопада давление в ударной волне снижается весьма незначительно и его можно не учитывать.

Для определения избыточного давления, скоростного напора и их параметров, а также нагрузок, которые испытывают инженерные сооружения, оборудование, техника, аналитические зависимости и необходимые данные приведены в приложениях 2 и 3.

Воздушная ударная волна ядерного взрыва способна наносить человеку различные травмы, в том числе и смертельные. Площадь поражения ударной волной при ядерном взрыве имеет значительно большие размеры, чем при взрыве боеприпасов в обычном снаряжении.

Поражение людей происходит как при непосредственном (прямом) воздействии воздушной ударной волны, так и косвенным путем.

При непосредственном воздействии ударной волны основной причиной появления травм у людей является мгновенное повышение давления воздуха, что воспринимается человеком как резкий удар (обжатие человека). При этом возможны повреждения внутренних органов, разрыв кровеносных сосудов, барабанных перепонок, сотрясение мозга, различные переломы и т.д. Кроме того, скоростной напор воздуха, обусловливающий метательное действие ударной волны, может отбросить человека на значительное расстояние и причинить ему при ударе о землю (или препятствия) различные повреждения.

Метательное действие скоростного напора воздуха заметно сказывается в зоне с избыточным давлением более 50 кПа, где скорость перемещения воздуха более 100 м/с, что в 3 раза превышает скорость ураганного ветра.

Характер и тяжесть поражения людей зависят от значений параметров ударной волны, положения человека в момент взрыва и степени его защищенности. При прочих равных условиях наиболее тяжелые поражения получают люди, находящиеся в момент прихода ударной волны вне укрытий в положении стоя. В этом случае площадь воздействия скоростного напора воздуха будет примерно в 6 раз больше, чем в положении человека лежа.

Поражения, возникающие под действием ударной волны, подразделяются на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые (смертельные).

Легкие поражения возникают при избыточном давлении во фронте ударной волны Δpф = 20-40 кПа (0,2-0,4 кгс/см2 ) и характеризуются легкой контузией, временной потерей слуха, ушибами и вывихами.

Средние поражения возникают при избыточном давлении во фронте ударной волны Δpф≈ 40-60 кПа (0,4-0,6 кгс/см2 ) и характеризуются травмами мозга с потерей человеком сознания, повреждением органов слуха, кровотечениями из носа и ушей, переломами и вывихами конечностей.

Тяжелые и крайне тяжелые поражения возникают при избыточных давлениях соответственно Δpф≈ 60-100 кПа (0,6-1,0 кгс/см2 ) и Δpф > 100 кПа (1,0 кгс/см2 ) и сопровождаются травмами мозга с длительной потерей сознания, повреждением внутренних органов, тяжелыми переломами конечностей и т.д.

Кроме непосредственного поражения ударной волной люди и животные могут получить от нее косвенные поражения (различные травмы вплоть до смертельной). Они проявляются в поражении людей летящими обломками зданий и сооружений, камнями, деревьями, битым стеклом и другими предметами, увлекаемыми ею, а также при нахождении людей в разрушающихся зданиях.

При воздействии воздушной ударной волны здания и сооружения могут получать полные, сильные, средние и слабые разрушения. В приложении 4 приведены степени разрушений элементов объекта полиграфии (ОЭ) при различных значениях избыточных давлений. Разрушение малоразмерных сооружений происходит в основном под действием скоростного напора воздуха.

Полное разрушение характеризуется обрушиванием всех стен и перекрытий. Из обломков образуются завалы. Восстановление зданий невозможно.

Сильное разрушение характеризуется обрушиванием части стен и перекрытий. В многоэтажных домах сохраняются нижние этажи. Использование и восстановление этих зданий невозможно или нецелесообразно.

Среднее разрушение характеризуется разрушением главным образом встроенных элементов (внутренних перегородок, дверей, окон, крыш, печных и вентиляционных труб), появлением трещин в стенах, обрушиванием чердачных перекрытий и отдельных участков верхних этажей. Подвалы и нижние этажи пригодны для временного использования после разборки завалов над входами. Вокруг зданий завалов не образуется. Восстановление зданий возможно (капитальный ремонт).

Слабые разрушения характеризуются поломкой оконных и дверных заполнений, легких перегородок, появлением трещин в стенах верхних этажей. Восстановление возможно силами работников объектов полиграфии (ОЭ).

Степень разрушения технологического оборудования будет зависеть только от величины ударной волны в прочных зданиях и сооружениях, а в сооружениях с низкими прочностными характеристиками состояние технологического оборудования будет зависеть от воздействия воздушной ударной волны и состояния зданий и сооружений.

Заглубленные сооружения (убежища ГО, ПРУ, подземные коммуникации) разрушаются в меньшей степени, чем наземные сооружения. Воздушная ударная волна вызывает также разрушение лесных массивов. Так, при избыточном давлении более 50 кПа лес полностью уничтожается и местность имеет такой вид словно бы на ней никогда не было никакой растительности; здесь нет ни завалов ни пожаров. При избыточном давлении от 50 до 30 кПа вырываются или ломаются около 50% деревьев, а при давлении 30-10 кПа - до 30% деревьев. Молодые деревья, кустарники устойчивее к воздействию ударной волны, чем старые.

Злаковые культуры под действием скоростного напора частично вырываются с корнем, частично засыпаются пыльной бурей и полегают.

Характеристика различных степеней разрушения элементов зданий и сооружений при воздействии воздушной ударной волны приведены в приложении 5.

2.2.2. Световое (тепловое) излучение

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра.

Источником светового излучения является светящаяся область (огненный шар), состоящая из раскаленных продуктов взрыва и воздуха. Из этой области излучается огромное количество лучистой энергии в чрезвычайно короткий промежуток времени, вследствие чего происходят быстрый нагрев облучаемых предметов, обугливание или воспламенение горючих материалов и ожог биологических тканей.

На долю светового излучения приходится 30-40% всей энергии ядерного или термоядерного взрыва.

Основным параметром, характеризующим поражающее действие светового излучения, является световой импульс Uсв . Световой импульс - это количество световой энергии, падающей на 1 м2 освещаемой поверхности, перпендикулярной к направлению излучения, за все время свечения области взрыва (огненного шара).

В единицах СИ световой импульс измеряется в Дж/м2 . Внесистемная единица - кал/см2 : 1 кал/см2 ≈ 42 кДж/м2 . Продолжительность светового импульса tс.в., с зависит от мощности боеприпаса и определяется по формуле

где q - мощность боеприпаса, кт.

Световой импульс в данной точке прямо пропорционален мощности ядерного взрыва и обратно пропорционален квадрату расстояния до центра взрыва. На световой импульс также влияют вид ядерного взрыва, состояние (прозрачность) атмосферы и другие факторы.

При наземных взрывах световой импульс на поверхности земли при тех же расстояниях примерно на 40% меньше, чем при воздушных взрывах такой же мощности. Объясняется это тем, что в горизонтальном направлении излучает поверхность не всей сферы огненного шара, а лишь полусферы, хотя и большего радиуса.

Если земная поверхность хорошо отражает свет (снежный покров, асфальт, бетон и др.), то суммарный световой импульс (прямой и отраженный) при воздушном взрыве может быть больше прямого в 1,5-2 раза.

В атмосфере лучистая энергия всегда ослабляется из-за рассеивания и поглощения света частицами пыли, дыма, каплями влаги (туман, дождь, снег). Степень прозрачности атмосферы принято оценивать коэффициентом K, характеризующим степень ослабления светового потока. Считается, что в крупных промышленных городах степень прозрачности атмосферы можно охарактеризовать видимостью в 10-20 км; в пригородных районах - 30-40 км; в районах сельской местности 60-80 км.

Световое излучение, падающее на объект, частично поглощается, частично отражается, а если объект пропускает излучение, то частично проходит сквозь него. Стекло, например, пропускает более 90% энергии светового излучения. Поглощенная световая энергия преобразуется в тепловую, вызывает нагрев, воспламенение или обугливание преграды (объекта). Световое излучение поражает людей, воздействует на здания, сооружения, технику и леса, вызывая нагрев, воспламенение, пожары или обугливание преграды.

На открытой местности световое излучение обладает большим радиусом действия по сравнению с ударной волной и проникающей радиацией.

Величины световых импульсов при различных мощностях ядерных боеприпасов и расстояниях до центра взрыва приведены в приложении 7.

Световое излучение, воздействуя на людей, вызывает ожоги открытых и защищенных одеждой участков тела, глаз и временное ослепление. В зависимости от величины светового импульса различают ожоги кожи четырех степеней (табл. 2.1).

Таблица 2.1.

Степень ожога Открытые участки кожи при мощности взрыва, тыс. т (кт) Участки кожи под одеждой
1 10 100 1000 летней зимней
Первая 2,4 3,2 4 4,8 6 35
Вторая 4 6 7 9 10 40
Третья 8 9 11 12 15 50
Четвертая более 8 более 9 более 1 более 12 более 15 более 50

Ожог первой степени характеризуется поверхностными поражениями кожи, внешне проявляющимися в ее покраснении; ожог второй степени - образованием пузырей, наполненных жидкостью; ожог третьей степени вызывает омертвление глубоких слоев кожи; при ожоге четвертой степени обугливаются кожа, подкожная клетчатка или более глубокие ткани.

Тяжесть поражения людей световым излучением зависит не только от степени ожога, но и от его места и площади обожженных участков кожи. Люди выходят из строя, становятся нетрудоспособными при ожогах второй и третьей степени открытых участков тела (лицо, шея, руки) или под одежой при ожогах второй степени на площади не менее 3% поверхности тела (около 500 см2 ).

Величины световых импульсов, соответствующие ожогам кожи разной степени, кал/см2

Ожоги глазного дна возможны только при непосредственном взгляде на взрыв. Ожоги век и роговицы глаза возникают при тех же величинах импульсов, что и ожоги открытых участков кожи.

Временное ослепление, как обратимое нарушение зрения, наступает при внезапном изменении яркости поля зрения, обычно ночью и в сумерки. Ночью временное ослепление носит массовый характер и может продолжаться от нескольких секунд до нескольких десятков минут.

Поражающее действие светового излучения в лесу значительно снижается, что приводит к уменьшению радиусов поражения людей в 1,5-2 раза по сравнению с открытой местностью. Однако необходимо помнить, что световое излучение при воздействии на некоторые материалы вызывает их воспламенение и приводит к возникновению пожаров. В населенных пунктах они возникают при световых импульсах от 6 до 16 кал/см2 . При легкой дымке импульс уменьшается в 2 раза, при легком тумане - в 10 раз, при густом - в 20 раз.

Световое излучение в сочетании с ударной волной приводит к многочисленным пожарам и взрывам в результате разрушений в населенных пунктах газовых коммуникаций, повреждений в электросетях и емкостей ГСМ.

Степень поражающего действия светового излучения резко снижается при условии своевременного оповещения людей, использования ими защитных сооружений, естественных укрытий, (особенно лесных массивов и складок рельефа), индивидуальных средств защиты (защитной одежды, очков) и строгого выполнения противопожарных мероприятий. Аналитические зависимости и необходимые данные для расчета теплового импульса от ядерного взрыва любой мощности на различных расстояниях от центра (эпицентра) взрыва приведены в приложении 2.

2.2.3. Проникающая радиация

Проникающей радиацией ядерного взрыва называют поток гамма-излучения и нейтронов, испускаемых из зоны и облака ядерного взрыва.

Источником проникающей радиации является цепная ядерная реакция, протекающая в боеприпасе в момент взрыва, и радиоактивный распад осколков (продуктов) деления в облаке взрыва. Время действия проникающей радиации на наземные объекты составляет 15-25 с и определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту (2-3 км), при которой гамма-нейтронное излучение, поглощаясь толщей воздуха, практически не достигает поверхности земли. Гамма и нейтронное излучение, так же как альфа и бета-излучение, различаются по своему характеру, однако общим для них является то, что они могут ионизировать и возбуждать атомы той среды, в которой они распространяются.

Альфа- и бета-излучения также испускаются из зоны и облака ядерного взрыва, но в этом случае из-за своего кратковременного действия не оказывают поражающего действия на окружающую среду и человека.

Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц распространяющихся с начальной скоростью около 20 000 км/с. Альфа-частицей называется ядро гелия, состоящее из 2-х нейтронов и 2-х протонов. Каждая альфа-частица несет с собой определенную энергию. Из-за относительно малой скорости и значительного заряда альфа-частицы взаимодействуют с веществом наиболее эффективно, так как обладают большой ионизирующей способностью, вследствие чего их проникающая способность незначительна. Лист бумаги полностью задерживает альфа-частицы. Надежной защитой от альфа-частиц при внешнем облучении явлется одежда человека.

Бета-излучение представляет собой поток бета-частиц. Бета-частицей называется излученный электрон или позитрон. Бета-частицы в зависимости от энергии излучения могут распространяться со скоростью, близкой к скорости света (200-270 тыс. км/с). Их заряд меньше, скорость больше, а масса в 700 раз меньше массы альфа-частиц. Поэтому бета-частицы обладают меньшей ионизирующей, но большей проникающей способностью, чем альфа-частицы. Одежда человека поглощает до 50% бета-частиц. Следует отметить, что бета-частицы почти полностью поглощаются оконными или автомобильными стеклами и металлическими экранами толщиной в несколько мм.

Поскольку альфа- и бета-излучения обладают малой проникающей, но большой ионизирующей способностью, то они более опасны ри попадании внутрь организма или непосредственно на кожу (особенно на слизистые глаз).

Альфа- и бета-излучения, проходя через вещество, в основном взаимодействуют с электронами атомов, передавая им свою энергию, которая расходуется на ионизацию (отрыв электрона от атома) и возбуждение атома (перевод электрона на более удаленную от ядра оболочку). Число ионизированных и возбужденных альфа-частицей атомов на единице пути в среднем в сотни раз больше, чем возбужденных и ионизированных бета-частицей, а пробег альфа-частиц в мышечной ткани в 1000 раз меньше пробега бета-частиц той же энергии.

Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение, испускаемое ядрами атомов при ядерных превращениях. По своей природе гамма-излучение подобно рентгеновскому, но обладает значительно большей энергией (меньшей длиной волны), испускается отдельными порциями (квантами) и распространяется со скоростью света.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов. Скорость нейтронов может достигать 20 000 км/с.

Гамма-излучение и нейтроны, не имея электрического заряда, обладают большой проникающей способностью в среде, так как слабо взаимодействуют с ней. Пробег гамма-квантов и нейтронов в воздухе может достигать нескольких сот метров.

Поглощаясь в среде, излучения проникающей радиции вызывают в ней ионизацию атомов и молекул, что в свою очередь может привести к поражению людей, радиоэлектронной аппаратуры, различных приборов, сложных систем и т.п. В конечном итоге проникающая радиация при определенных условиях может повлиять на устойчивое функционирование предприятий полиграфии.

Поражение людей проникающей радиацией зависит от дозы излучения. Фундаментальной дозиметрической величиной является поглощенная доза (D). Поглощенная доза - это средняя энергия , переданная ионизирующим излучением веществу массой dm, находящемуся в элементарном объеме:

В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж * кг-1), и имеет специальное название - грей (Гр).

Если излучения обладают разной способностью ионизировать среду, то оценивать их воздействие необходимо эквивалетной дозой - HR:

где W - взвешивающий коэффициент для излучения R.

Единицей измерения эквивалентной дозы является Дж * кг-1, имеющий специальное название зиверт (Зв).

Поражение людей определяется суммарной дозой гамма-излучения и нейтронов. Поэтому

где Wj и Wn - взвешивающие коэффициенты для гамма- и нейтронного излучения соответственно. Взвешивающий коэффициент для гамма-излучения равен единице для фотонов любых энергий, а взвешивающий коэффициент для нейтронов зависит от их энергии и составляет для энергий:

менее 10 кэВ - 5

от 10 кэВ до 100 кэВ - 10

от 100 кэВ до 2 МэВ - 20

от 2 МэВ до 20 МэВ - 10

более 20 МэВ - 5.

Однако поражающее действие проникающей радиации определяется в большинстве случаев действием гамма-квантов, так как на одинаковых расстояниях от центра взрыва доза гамма-излучения обычно в несколько раз превышает дозу нейтронов (это утверждение не относится к специальным термоядерным зарядам, получившим название «нейтронные заряды (бомбы)»).

При получении определенных доз человеком у него происходит нарушение нормального обмена веществ, изменение характера жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма, в результате чего может возникнуть лучевая болезнь различной степени тяжести.

Лучевая болезнь I степени (легкая возникает при суммарной дозе излучения (1-2 Гр). Скрытый период продолжается 3-5 недель, после чего появляются недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение, повышение температуры. После выздоровления трудоспособность людей, как правило сохраняется.

Лучевая болезнь II степени (средняя) возникает при суммарной поглощенной дозе излучения (2-4 Гр). В течение первых 2-3 суток наблюдается бурная первичная реакция организма (тошнота и рвота). Затем наступет скрытый период, длящийся 15-20 суток. Признаки заболевания уже выражены более ярко. Выздоровление при активном лечении наступает через 2-3 месяца.

Лучевая болезнь III степени (тяжелая) наступает при поглощенной дозе излучения (4-6 Гр). Первичная реакция резко выражена. Скрытый период составляет 5-10 суток. Болезнь протекает интенсивно и тяжело. В случае благоприятного исхода выздоровление может наступить через 3-6 месяцев.

Лучевая болезнь IV степени (крайне тяжелая), наступающая при поглощенной дозе свыше (6 Гр). Является наиболее опасной и, как правило, приводит к смертельному исходу.

При поглощенной дозе излучения свыше (50 Гр). Возникает молниеносная форма лучевой болезни. Первичная реакция при этом возникает в первые минуты после облучения, а скрытый период вообще отсутствует. Пораженные погибают в первые дни после облучения.

Следует иметь в виду, что даже небольшие дозы излучения снижают сопротивляемость организма к инфекциям, приводят к кислородному голоданию тканей, ухудшению процесса свертывания крови.

Ориентировочные радиусы зон поражения для различных экспозиционных доз гамма-излучений в зависимости от мощностей взрывов ядерных боеприпасов в приземном слое приведены в табл. 2.2. Зависимость для определения доз проникающей радиации приведены в приложении 2.

Таблица 2.2.

Экспозиционная доза, Гр (Р) Расстояние от центра взрыва, км
Тротиловый эквивалент
20 кт 100 кт 1 Мт    5 Мт 10 Мт
5 (500) 1,2 1,65 2,4 3,0 3,4
3 (300) 1,4 1,8 2,6 3,2 3,6
2 (200) 1,5 1,9 2,8 3,4 3,9
1 (100) 1,6 2,1 3,0 3,6 4,2
0,5 (50) 1,8 2,25 3,2 3,8 4,5

Радиационные повреждения. При воздушных (приземных) и наземных ядерных взрывах дозы проникающей радицации на тех расстояниях, где ударная волна выводит из строя здания, сооружения, оборудование и другие элементы производства, в большинстве случаев для объектов полиграфии являются безопасными. Но с увеличением высоты взрыва все большее значение в поражениях объекта приобретает проникающая радиация.

Проходя через материалы, поток гамма-квантов и нейтронов вызывает в них различные изменения. Так при дозах проникающей радиции в несколько сотых долей грея (несколько Р) засвечиваются фотоматериалы, находящиеся в светонепроницаемых упаковках, а при дозах в несколько единиц грея (сотни Р) выходит из стоя полупроводниковая радиоэлектронная аппаратура, темнеют стекла оптических приборов.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, элементах радиотехнической, электротехнической, оптической и другой аппаратуры.

Необратимые изменения в материалах вызываются нарушениями структуры кристаллической решетки вещества вследствие возникновения дефектов (в неорганических и полупроводниковых материалах), а также в результате прохождения различных физико-химических процессов. Такими процессами являются: радиационный нагрев, происходящий вследствие преобразования поглощенной энергии проникающей радиации в тепловую; окислительные химические реакции, приводящие к окислению контактов и поверхностей электродов; деструкция и «сшивание» молекул в полимерных материалах, приводящие к изменению физико-механических и электрических параметров; газовыделения и образование пылеобразных продуктов, которые могут вызвать вторичные факторы воздействий (взрывы в замкнутых объемах, запыление отдельных деталей приборов и т.д.). В результате радиакционного захвата нейтронов возможно образование примесей радиоактивных веществ. В процессе распада образовавшихся радиоактивных ядер происходит радиационное излучение, которое может воздействовать на электрические параметры элементов и схем, а также затруднять ремонт и эксплуатацию аппаратуры. Наиболее опасны по вторичному излучению изделия, изготовленные из материалов, содержащих бор, марганец, кадмий, индий, серебро и др.

Обратимые изменения как правило являются следствием ионизации материалов и окружающей среды. Они проявляются в увеличении концентрации носителя тока, что приводит к возрастанию утечки тока, снижению сопротивления в изоляционных, полупроводниковых, проводящих материалах и газовых промежутках. Обратимые изменения в материалах, элементах и аппаратуре в целом могут возникать при мощностях экспозиционных доз 1000 Р/с (10 Гр/с). Проводимость воздушных промежутков диэлектрических материалов начинает существенно увеличиваться при мощностях доз 10 000 Р/С (100 Гр/с) и более.

Проникающая радиация, проходя через различные среды (материалы), ослабляется. Степень ослабления зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя. Нейтроны ослабляются в основном за счет взаимодействия с ядрами атомов.

Энергия гамма-квантов при прохождении через вещества расходуется в основном на взаимодействие с электронами атомов. Характеристка способности того или иного материала ослаблять гамма-кванты или нейтроны, а также порядок определения коэффициента ослабления (защиты) различными преградами рассмотрены в п. 6.4 (лекция 6).

На объектах, оснащенных электронной, электронно-технической и оптической аппаратурой, следует предусматривать меры по защите этой аппаратуры от воздействия проникающей радиации. Повышение радиационной стойкости аппаратуры можно достичь путем: применения радиационностойких материалов и элементов; создания схем, малокритичных к изменениям электрических параметров элементов, компенсирующих и отводящих дополнительные токи, выключающих отдельные блоки и элементы на период воздействия ионизирующих излучений; увеличения расстояния между элементами, находящимися под электрической нагрузкой; снижения рабочих напряжений на них; регулирования тепловых, электрических и других нагрузок; применения различного рода заливок, непроводящих ток при облучении; создания на объектах специальных защитных экранов (защитных толщ) для ослабления действия проникающей радиации на аппаратуру.

Доза проникающей радиации зависит от типа ядерного заряда, мощности и вида взрыва, а также от расстояния до центра взрыва. Проникающая радиация является одним из основных поражающих факторов при взрывах нейтронных боеприпасов и боеприпасов деления сверхмалой и малой мощности. Значение мощности дозы проникающей радиации в зависимости от мощности ядерного взрыва и расстояния до центра взрыва приведены в приложении 6, а нейтронного боеприпаса мощностью в 1 кт - в приложении 10. Сведения о радиационной стойкости материалов и аппаратуры приведены в приложении 2а.

2.2.4. Радиоактивное заражение местности

Радиоактивное заражение - это заражение поверхности земли, атмосферы, водоемов и различных предметов радиоактивными веществами, выпавшими из облака ядерного взрыва.

Радиоактивное заражение как поражающий фактор при наземном ядерном взрыве отличается масштабностью, продолжительностью воздействия, относительной скрытностью поражающего действия, снижением степени воздействия со временем (спад радиации во времени).

Источниками радиоактивного заражения являются: продукты цепной ядерной реакции деления; не разделившаяся часть ядерного заряда; наведенная радиоактивность в грунте и других материалах под воздействием нейтронов и осколки металла ядерного боеприпаса.

Радиоактивные вещества, распадаясь, излучают в основном бета-частицы и гамма-кванты, превращаясь в устойчивые (нерадиоактивные) вещества. В отличие от проникающей радиации радиоактивное заражение действует в течение продолжительного времени (несколько месяцев, лет, десятков лет и т.д.), представляя опасность для людей и животных.

У различных радиоизотопов (радионуклидов) в единицу времени распадается определенная часть ядер атомов от их общего числа. Для любого радиоактивного изотопа характерна следующая закономерность: половина общего числа ядер атомов распадается всегда за одинаковое время, называемое периодом полураспада (t1/2). Чем больше t1/2, тем дольше «живет» изотоп, испуская ионизирующие излучения. Период полураспада для данного изотопа - величина постоянная. Период полураспада для разных изотопов колеблется в широких пределах. Так, для иода-131 t1/2 = 8,05 сут, для стронция-81 - 51 сут, стронция-90 - 26 лет, кобальта-60 - 5,3 года, плутония-239 - 24 000 лет, урана-235 - 710 млн. лет, тория-232 - 14 млрд. лет, урана-233 - 159 200 лет, углерода-14 - 5730 лет.

Наибольшую опасность для людей представляют вещества, у которых период распада от нескольких суток до нескольких лет.

Масштабы и степень радиоактивного заражения местности зависят от мощности и вида взрыва, метеорологических и геологических условий, рельефа местности, типа грунта, наличия лесных массивов и растительности. Наиболее сильное заражение возникает при наземных и неглубоких подземных взрывах, в результате которых образуется мощное облако из радиоактивных продуктов.

Так, при наземном ядерном взрыве мощностью 1 Мт испаряется и вовлекается в огненный шар около 20 тыс. т грунта. Радиоактивное облако достигает максимальной высоты подъема за 10 мин и перемещается ветром, высота подъема облака в зависимости от мощности взрыва дана в приложении 11.

Часть радиоактивных веществ выпадает на поверхность земли в районе взрыва, а большая часть выпадает по мере продвижения облака, образуя на поверхности так называемый радиоактивный след (зону радиоактивного заражения), характеризуемый длиной L и шириной b.

Следовательно, на местности, подвергшейся радиоактивному заражению при ядерном взрыве, образуются два участка: район взрыва и след облака (рис. 2.2). В свою очередь, в районе взрыва различают наветренную и подветренную стороны.


Рис. 2.2. След радиоактивного облака наземного ядерного взрыва с уровнем радиации на 1 ч после взрыва: 1 - направление среднего ветра; 2 - ось следа; 3 - наветренная сторона; 4 - подветренная сторона; А - зона умеренного заражения; Б - зона сильного заражения; В - зона опасного заражения; Г - зона чрезвычайно опасного заражения; L - длина следа; b - ширина следа

Форма следа зависит главным образом от направления и скорости ветра на различных высотах в пределах подъема облака взрыва, а также от рельефа местности. На открытой равнинной местности при неизменном направлении ветра след имеет форму вытянутого эллипса.

Большая часть радиоактивных осадков, которая вызывает радиоактивное заражение местности, выпадает из облака за 10-20 ч после ядерного взрыва. К этому моменту и заканчивается формирование радиоактивного следа облака. Однако на том или ином участке местности, над которым проходит радиоактивное облако, выпадение радиоактивных осадков продолжается от нескольких минут до 2 ч и более.

В районе взрыва и в ближайшей к нему зоне на следе облака радиоактивное заражение местности обусловливается в основном выпадением крупных радиоактивных частиц из пылевого столба. Поэтому формирование следа на небольших расстояниях от места взрыва продолжается всего лишь несколько минут, но по мере удаления облака от центра (эпицентра) взрыва время выпадения радиоактивных частиц на местность увеличивается. Во всех случаях продолжительность выпадения радиоактивных осадков в той или иной точке следа зависит от мощности ядерного взрыва и скорости среднего ветра. Чем больше скорость среднего ветра, тем меньше продолжительность выпадения радиоактивных осадков.

Поскольку направление и скорость ветра с высотой, как правило, существенно изменяются, то для расчетов пользуются средним ветром. Средний ветер - это средний по направлению и скорости ветер во всем слое атмосферы от поверхности земли до максимальной высоты подъема облака взрыва.

Местность считается зараженной (по условиям военного времени) и необходимо применять средства защиты, если уровень радиации, измеренный на высоте 0,7-1 м от поверхности земли составляет 0,5 рад/ч и более.

Степень заражения на следе облака ядерного взрыва неодинакова. Она постепенно уменьшается по мере удаления от центра взрыва к боковым границам от оси следа.

Уровни радиации на следе наземного ядерного взрыва на 1 час после взрыва даны в приложении 13. Значение коэффициентов пересчета уровней радиации при удалении от оси следа радиоактивного заражения - в приложении 14. По степени опасности для людей и животных на следе облака выделяют несколько зон радиоактивного заражения. В качестве характеристик зон приняты уровни радиации и поглощенные дозы излучения, которые может получить человек за время полного распада радиоактивных веществ. Связь между дозой излучения за время полного распада D и уровнем радиации Pt на время заряжения t выражается соотношением

Обычно уровни радиации на границах зон заражения приводят к одному времени - на один час после взрыва.

Зоны радиоактивного заражения характеризуются параметрами, приведенными на рис. 2.2.

Зона умеренного заражения (зона А) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва 8 Р/ч; доза излучения за время полного распада радиоактивных веществ в границах зоны 40-400 Р. На долю этой зоны приходится 78-89% площади всего радиоактивного следа.

Зона сильного заражения (зона Б) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва 80 Р/ч; доза излучения за время полного распада 400-1200 Р. Эта зона занимает 10-12% площади радиоактивного следа.

Зона опасного заражения (зона В) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва 240 Р/ч; доза излучений за время полного распада в зоне 1200-4000 Р. На долю зоны В приходится 8-10% площади радиоактивного следа.

Зона чрезвычайно опасного заражения (зона Г) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва составляет 800 Р/ч; доза излучений на ее внешней границе за время ее полного распада 40 000 Р, а в середине зоны - 10 000 Р.

Размеры зон заражения для различных мощностей ядерных взрывов в зависимости от среднего ветра даны в приложении 12А. Радиусы зон заражения в районе эпицентра взрыва приведены в приложении 11.

Характерной особенностью радиоактивного заражения является спад уровня радиации со временем вследствие распада радиоактивных веществ. Спад уровня радиации во время описывает зависимость

или

где Pt - уровень радиации в рассматриваемый момент времени t, отсчитываемый с момента ядерного взрыва, ч; P0 - уровень радиации в момент времени t0 после взрыва, Р/ч.

Kt = (t/t0)-1/2 - коэффициент для пересчета уровней радиации на различное время после взрыва см. в приложении 16.

Из закона спада вытекает следующее правило определения уровня радиации: при семикратном увеличении времени после взрыва уровень радиации уменьшается в 10 раз. Так, если уровень радиации через 1 ч после взрыва принять за 100%, то через 7 ч он составит 10%, через 72 ч (49 ч, или около 2 сут) - 1% и т.д.

На рис. 2.3 показан график изменения уровня радиации во времени.


Рис. 2.3. Изменение уровня радиации во времени в точке на местности, зараженной радиоактивными веществами (заштрихованная площадь - доза излучения)

Знание закона спада позволяет определить уровень радиации на любое время после взрыва или привести его к одному времени, используя коэффициенты пересчета на различное время, приведенные в приложении 16. Например, если известен уровень радиации через 10 ч после взрыва (P10 = 0,5 Р/ч), то уровень радиации на 1 ч после взрыва составит P0 = P10/K10 = 0,5/0,063 = 8,0 Р/ч.

Свойства различных материалов ослаблять ионизирующие излучения оцениваются величиной слоя половинного ослабления. Численные значения этих слоев приведены в приложении к лекции 6. Методика определения требуемой толщины, ослабляющей излучение в нужное число раз, приведена в лекции 6. Можно решать и другую задачу - определить коэффициент ослабления (защиты) материалом заданной толщины.

Значения коэффициентов ослабления доз радиации зданиями, сооружениями, транспортными средствами приведены в приложении 15.

2.2.5. Электромагнитный импульс

Ядерный взрыв сопровождается электромагнитным излучением в виде мощного короткого импульса, поражающего главным образом, электрическую и электронную аппаратуру.

Источники возникновения электромагнитного импульса (ЭМИ). По природе ЭМИ с некоторыми допущениями можно сравнить с электромагнитным полем близкой молнии, создающим помехи для радиоприемников. Длина волн колеблется от 1 до 1000 м и более. Возникает ЭМИ в основном в результате взаимодействия гамма-излучения, образующегося во время взрыва, с атомами окружающей среды.

При взаимодействии гамма-квантов с атомами среды последним сообщается импульс энергии, небольшая доля которой тратится на ионизацию атомов, а основная - на сообщение поступательного движения электронам и ионам, образовавшимся в результате ионизации. Ввиду того, что электрону сообщается значительно больше энергии, чем иону, а также из-за большой разницы в массе электроны обладают более высокой скоростью по сравнению с ионами. Можно считать, что ионы практически остаются на месте, а электроны удаляются от них со скоростями, близкими к скорости света в радиальном направлении от центра взрыва. Таким образом, в пространстве на некоторое время происходит разделение положительных и отрицательных зарядов.

Вследствие того, что плотность воздуха в атмосфере уменьшается с высотой, в области, окружающей место взрыва, получается асимметрия в распределении электрического заряда (потока электронов). Асимметрия потока электронов может возникнуть также из-за несимметричности самого потока гамма-квантов ввиду различной толщины оболочки бомбы, а также наличия магнитного поля Земли и других факторов. Несимметричность электрического заряда (потока электронов) в месте взрыва в воздухе вызывает импульс тока. Он излучает электромагнитную энергию так же, как и прохождение его в излучающей антенне.

Район, где гамма-излучение взаимодействует с атмосферой, называется районом источника ЭМИ. Плотная атмосфера вблизи земной поверхности ограничивает область распространения гамма-квантов (сердняя длина свободного пробега составляет сотни метров). Поэтому при наземном взрыве район источника занимает площадь всего в несколько квадратных километров и примерно совпадает с районом, где воздействуют другие поражающие факторы ядерного взрыва.

При высотном ядерном взрыве гамма-кванты могут пройти сотни километров до взаимодействия с молекулами воздуха и вследствие его разреженности проникнуть глубоко в атмосферу. Поэтому размеры района источника ЭМИ получаются большими. Так, при высотном взрыве боеприпаса мощностью 0,5-2 млн. т может образоваться район источника ЭМИ диаметром до 1600-3000 км и толщиной около 20 км, нижняя граница которого пройдет на высоте 18-20 км (рис. 2.4).


Рис. 2.4. Основные варианты ЭМИ-обстановки: 1 - ЭМИ-обстановка района источника и образования полей излучения наземного и воздушного взрывов; 2 - подземная ЭМИ-обстановка на некотором расстоянии от взрыва вблизи поверхности; 3 - ЭМИ-обстановка высотного взрыва

Большие размеры района источника при высотном взрыве порождают интенсивный ЭМИ, направленный вниз, над значительной частью земной поверхности. Поэтому очень большой район может оказаться в условиях сильного воздействия ЭМИ, где другие поражающие факторы ядерного взрыва практически не действуют.

Таким образом, при высотных ядерных взрывах объекты полиграфии, находящиеся и за пределами очага ядерного поражения, могут подвергнуться сильному воздействию ЭМИ.

Основными параметрами ЭМИ, определяющими поражающее действие, являются характер изменения напряженности электрического и магнитного полей во времени - форма импульса и максимальная напряженность поля - амплитуда импульса.

ЭМИ наземного ядерного взрыва на расстоянии до нескольких километров от центра взрыва представляет собой одиночный сигнал с крутым передним фронтом и длительностью в несколько десятков миллисекунд (рис. 2.5).


Рис. 2.5. Изменение напряженности поля электромагнитного импульса: а - начальная фаза; б - основная фаза; в - длительность первого квазиполупериода

Энергия ЭМИ распространена в широком диапазоне частот от десятков герц до нескольких мегагерц. Однако высокочастотная часть спектра содержит незначительную долю энергии импульса; основная же часть его энергии приходится на частоты до 30 кГц.

Амплитуда ЭМИ в указанной зоне может достигать очень больших значений - в воздухе тысяч вольт на метр при взрыве боеприпасов малой мощности и десятков тысяч вольт на метр при взрывах боеприпасов большой мощности. В грунте амплитуда ЭМИ может доходить соответственно до сотен и тысяч вольт на метр.

Поскольку амплитуда ЭМИ быстро уменьшается с увеличением расстояния, ЭМИ наземного ядерного взрыва поражает только на расстоянии нескольких километров от центра взрыва; на больших расстояниях оно оказывает только кратковременное отрицательное воздействие на работу радиотехнической аппаратуры.

Для низкого воздушного взрыва параметры ЭМИ в основном остаются такими же, как и для наземного взрыва, но с увеличением высоты взрыва амплитуда импульса у поверхности земли уменьшается.

При низком воздушном взрыве мощностью 1 млн.т ЭМИ с поражающими величинами напряженности полей распространяются на площади с радиусом до 32 км, 10 млн. т - до 115 км.

Амплитуда ЭМИ подземного и подводного взрывов значительно меньше амплитуды ЭМИ при взрывах в атмосфере, поэтому поражающее действие его при подземном и подводном взрывах практически не проявляется.

Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением напряжений и токов в проводниках, расположенных в воздухе, земле, на оборудовании других объектов.

Поскольку амплитуда ЭМИ быстро уменьшается с увеличением расстояния, его поражающее действие - несколько километров от центра (эпицентра) взрыва крупного калибра. Так, при наземном взрыве мощностью 1 Мт вертикальная составляющая электрического поля ЭМИ на расстоянии 4 км - 3 кВ/м, на расстоянии 3 км - 6 кВ/м, и 2 км - 13 кВ/м.

ЭМИ непосредственного действия на человека не оказывает. Приемники энергии ЭМИ - проводящие электрический ток тела: все воздушные и подземные линии связи, линии управления, сигнализации (так как они имеют электрическую прочность, не превышающую 2-4 кВ напряжения постоянного тока), электропередачи, металлические мачты и опоры, воздушные и подземные антенные устройства, наземные и подземные турбопроводы, металлические крыши и другие конструкции, изготовленные из металла. В момент взрыва в них на доли секунды возникает импульс электрического тока и появляется разность потенциала относительно земли. Под действием этих напряжений может происходить: пробой изоляции кабелей, повреждение входных элементов аппаратуры, подключенной к антеннам, воздушным и подземным линиям (пробой трансформаторов связи, выход из строя разрядников, предохранителей, порча полупроводниковых приборов и т.д., а также выгорание плавких вставок, включенных в линии для защиты аппаратуры. Высокие электрические потенциалы относительно земли, возникающие на экранах, жилах кабелей, антенно-фидерных линиях и проводных линиях связи могут представлять опасность для лиц, обслуживающих аппаратуру.

Наибольшую опасность ЭМИ представляет для аппаратуры, не оборудованной специальной защитой, даже если она находится в особо прочных сооружениях, способных выдерживать большие механические нагрузки от действия ударной волны ядерного взрыва. ЭМИ для такой аппаратуры является главным поражающим фактором.

Линии электропередач и их оборудование, рассчитанные на напряжение в десятки, сотни кВт, являются устойчивыми к воздействию электромагнитного импульса.

Необходимо также учитывать одновременность воздействия импульса мгновенного гамма-излучения и ЭМИ: под действием первого - увеличивается проводимость материалов, а под действием второго - наводятся дополнительные электрические токи. Кроме того, следует учитывать их одновременное воздействие на все системы, находящиеся в районе взрыва.

На кабельных и воздушных линиях, попавших в зону мощных импульсов электромагнитного излучения, возникают (наводятся) высокие электрические напряжения. Наведенное напряжение может вызывать повреждения входных цепей аппаратуры на довольно удаленных участках этих линий.

В зависимости от характера воздействия ЭМИ на линии связи и подключенную к ним аппаратуру рекомендуются следующие способы защиты: применение двухпроводных симметричных линий связи, хорошо изолированных между собой и от земли; исключение применения однопроводных наружных линий связи; экранирование подземных кабелей медной, алюминиевой, свинцовой облочкой; электромагнитное экранирование блоков и узлов аппаратуры; использование различного рода защитных входных устройств и грозозащитных средств.

Распределение энергии по поражающим факторам для ядерного и нейтронного боеприпасов будет приведено ниже, в разделе 2.4.

2.3. Вторичные поражающие факторы ядерного взрыва

При ядерных взрывах в городах или вблизи объектов полиграфии могут возникнуть вторичные поражающие факторы, к которым относятся: взрывы (при разрушении емкостей, коммуникаций и агрегатов с природным газом), пожары (из-за повреждения отопительных печей, электропроводки, емкостей и трубопроводов с легковоспламеняющимися жидкостями), затопления местности (при разрушении плотин электростанций или искусственных водоемов), заражения атмосферы, местности и водоемов (при разрушении емкостей и технологических коммуникаций со СДЯВ, а также атомных электростанций), обрушения поврежденных конструкций зданий (от действия воздушной ударной волны или сейсмовзрывных волн о грунт) и др. Характер их воздействия на объект полиграфии (др. ОЭ) зависит от вида вторичного фактора.

В некоторых случаях, например при разрушении крупных складов горючего и легковоспламеняющихся жидкостей, предприятий нефтеперерабатывающей и химической промышленности, плотин гидроэлектростанций и водохранилищ, поражения от вторичных факторов по своим масштабам могут превзойти поражения от непосредственного воздействия ударной волны и светового излучения ядерного взрыва.

Потенциальными особо опасными источниками вторичных поражающих факторов являются предприятия высокой пожаро- и взрывоопасности. Разрушения и повреждения зданий, сооружений, технологических установок, емкостей и трубопроводов могут привести к истечению газообразных или сжиженных углеводородных продуктов (например, метана, пропана, бутана, этилена, пропилена, бутилена и др.). Они образуют с воздухом взрыво- или пожароопасные смеси. Поэтому вблизи разрушенных емкостей или трубопроводов можно находиться только в изолирующих противогазах.

Особую опасность представляет разрушение АЭС, что может привести к радиоактивному заражению самой станции и прилегающей территории на десятки и даже сотни километров.

В результате обрушения поврежденных конструкций происходит так называемое косвенное воздействие ударной волны, вызывающее поражение людей и разрушение технологического оборудования. В Хиросиме и Нагасаки больше всего жертв было среди людей, оказавшихся в помещениях.

Следовательно, объект, оказавшийся в очаге ядерного поражения, сам может явиться источником поражающего действия или оказаться в зоне парализующего действия вторичных факторов при разрушении других объектов экономики.

Вторичные факторы поражения могут быть внутренними, когда их источником являются разрушающиеся элементы самого объекта экономики, и внешними, когда объект полиграфии попадает в зону действия вторичных факторов, возникающих при разрушении других объектов экономики.

2.4. Характеристика очага ядерного поражения

При ядерном взрыве возникает ЧС, а на местности образуется очаг ядерного поражения (ОЯП). ОЯП - территория, в пределах которой в результате ядерного взрыва произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений, разрушения и повреждения зданий и сооружений, пожары, радиоактивное заражение. Граница очага ядерного поражения проходит через точки на местности, где избыточное давление во фронте воздушной ударной волны составляет 10 кПа.

В зависимости от характера разрушений, объема аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСиДНР) очаг ядерного поражения делится на зоны.

Для оценки характера разрушений, объема и условий проведения АСиДНР в очаге ядерного поражения принято выделять четыре зоны (полных, сильных, средних и слабых разрушений), как показано на рис. 2.6.


Рис. 2.6. Зоны разрушений и радиоактивного заражения в очаге поражения при ядерном взрыве: I - зона слабых разрушений; II - зона средних разрушений; III - зона сильных разрушений; IV - зона полных разрушений; 1 - зоны радиоактивного заражения (А - умеренного, Б - сильного, В - опасного, Г - чрезвычайно опасного); 2 - направление среднего ветра; R - радиус очага ядерного поражения

Зона полных разрушений характеризуется избыточным давлением во фронте воздушной ударной волны 50 кПа и выше. В этой зоне полностью разрушаются жилые и промышленные здания и сооружения, а также противорадиационные укрытия и часть убежищ ГО, находящихся в районе эпицентра взрыва. Образуются сплошные завалы в населенных пунктах. Разрушаются или повреждаются подземные коммунально-энергетические сети. Воспламенившиеся от светового излучения горящие конструкции тушатся проходящей ВУВ, разбрасываются и засыпаются обломками разрушившихся зданий, вызывая сильное задымление. Лес полностью уничтожается. Радиус зоны полных разрушений

где Rп.р. измеряется в километрах, q - в килотоннах (здесь и далее первое число перед радикалом - для воздушного взрыва, а второе - для наземного). Площадь зоны составляет 15% от всей площади ОЯП.

Зона сильных разрушений характеризуется избыточным давлением во фронте ВУВ от 50 до 30 кПа. В этой зоне сильно разрушаются промышленные здания и полностью - жилые здания. Убежища, ПРУ и коммунально-энергетические сети, как правило, сохраняются. В результате разрушения зданий образуются местные и сплошные завалы в населенных пунктах. От светового излучения возникают сплошные пожары. Радиус зоны сильных разрушений

Площадь зоны составляет 10% от всей площади ОЯП. Безвозвратные потери среди незащищенных людей составляют 90%.

Зона средних разрушений образуется при избыточном давлении во фронте ВУВ от 30 до 20 кПа. В пределах этой зоны здания и сооружения получают средние разрушения, деревянные постройки полностью разрушаются, образуются отдельные завалы в населенных пунктах, лесах и сплошные пожары. Безвозвратные потери среди незащищенных людей до 20%. Сохраняются коммуникально-энергетические сети, убежища и большинство ПРУ.

Площадь зоны средних разрушений составляет 15% от всей площади ОЯП.

Зона слабых разрушений характеризуется избыточным давлением во фронте ВУВ от 20 до 10 кПа. В этой зоне здания и сооружения получают слабые разрушения. Образуются отдельные пожары. Радиус зоны слабых разрушений

Площадь этой зоны составляет 60% от всей площади ОЯП.

Пример. Определить размеры зон разрушений в ОЯП при воздушном ядерном взрыве мощностью 500 тыс. т.

Решение. По таблице приложения 3 находим, что радиус зоны полных разрушений составит 3 км, сильных - 4,2 км, средних - 6 км и слабых - 11,5 км. Такие размеры ОЯП сопоставимы с территорией крупного промышленного, административного и политического центра с населением свыше 1 млн. человек.

Необходимо отметить, что за пределами зоны слабых разрушений само избыточное давление не представляет угрозы для человека, но возможны косвенные поражения людей при избыточном давлении 0,03 кгс/см2 (3 кПа), а ранения глаз осколками стекла - даже при 0,01 кгс/см2 (1 кПа). В зданиях могут быть выбиты стекла, повреждены двери, кровля и т.д.

Радиусы зон очага ядерного поражения зависят от мощности взрыва q, вида взрыва, характера застройки, рельефа местности и других факторов. Площадь ОЯП для равнинной местности приблизительно можно принять за площадь круга и вычислить по формуле

S=πR2,

где R - расстояние (радиус) от центра взрыва до внешней границы очага ядерного поражения - до точки с избыточным давлением 10 кПа (значение R находим в приложении 1 для заданной мощности боеприпаса и вида взрыва).

Очаг ядерного поражения характеризуется сложной пожарной обстановкой. В ОЯП выделяются три основные зоны пожаров: зона отдельных пожаров, зона сплошных пожаров и зона пожаров в завалах (рис. 2.7).


Рис. 2.7. Характеристика зон пожаров в очаге ядерного поражения: I - зона отдельных пожаров; II - зона сплошных пожаров; III - зона пожаров в завалах; 1 - границы зон разрушений; 2 - границы зон пожаров (нижние значения световых импульсов соответствуют мощности ядерных боеприпасов до 100 кт, верхние - 1000 кт и более)

Зона отдельных пожаров охватывает район, в котором пожары возникают в отдельных зданиях и сооружениях. Пожары по району рассредоточены. Зона отдельных пожаров характеризуется такими световыми импульсами: на внешней границе 100-200 кДж/м2 , на внутренней - 400-600 кДж/м2 в зависимости от мощности ядерного взрыва (здесь и далее нижние границы соответствуют мощности до 100 кт, верхние - 1000 кт и более). Для воздушных взрывов зона занимает часть территории зоны слабых разрушений и распространяется за пределы очага ядерного поражения. В этой зоне имеется возможность быстрой организации тушения загораний и пожаров в первые 20 минут после ядерного взрыва.

При воздушном взрыве избыточное давление во фронте ВУВ Δpф = 7,5 кПа, а радиус зоны , при наземном взрыве Δpф = 9,0 кПа и .

Зона сплошных пожаров - территория, где под воздействием светового импульса возникают пожары более чем в 50% зданий и сооружений и в течение 1-2 ч огонь распространяется на подавляющее большинство зданий, расположенных в данном районе, и образуется сплошной пожар, при котором огнем охвачено более 90% зданий. Возможен огненный шторм. Зона сплошных пожаров характеризуется световыми импульсами 400-600 кДж/м2 и более. Она охватывает большую часть территории зоны сильных разрушений, всю зону средних и часть зоны слабых разрушений очага ядерного поражения. Избыточное давление во фронте ВУВ Δpф = 15 кПа, при воздушном и Δpф = 25 кПа и при наземном взрыве.

В зоне сплошного пожара невозможен проход или нахождение формирований ГО без проведения специальных противопожарных мероприятий по локализации или тушению пожара. Образование и превращение отдельных пожаров в сплошные существенно зависит от строительных материлов, из которых изготовлены конструкции зданий и сооружений, степени огнестойкости зданий и сооружений, плотности застройки и от категории пожарной опасности производства.

Возникновение пожаров на объекте полиграфии в первую очередь зависит от того, какие строительные материалы использованы при возведении зданий и сооружений. Все строительные материалы по возгораемости делятся на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Несгораемые - это такие материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относятся все естественные материалы и искусственные неорганические материалы, а также применяемые в строительстве металлы.

Трудносгораемые - это такие материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня, а при его отсутствии горение и тление прекращается. К таким материалам относятся материалы, состоящие из несгораемых и сгораемых составляющих, например: асфальтовый бетон, гипсовые и бетонные детали с органическими заполнителями; глиносоломенные материалы при плотности не менее 900 кг/м3, древесина, подвергнутая глубокой пропитке антипиренами; войлок, вымоченный в глиняном растворе и др.

Сгораемые - это такие материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня. К таким материалам относятся все органические материалы, не подвергнутые глубокой пропитке антипиренами.

Самыми опасными являются здания и сооружения, выполненные из сгораемых материалов. Но даже и здания, выполненные из несгораемых материалов, могут выдерживать воздействие огня или высоких температур только определенное время. Предел огнестойкости конструкций определяется временем в часах, в течение которого не появляются сквозные трещины, конструкция не теряет несущей способности, не обрушивается и не нагревается до температуры порядка 200°С на противоположной стороне.

Данные по сгораемости материалов и изделий от светового излучения ядерного взрыва приведены в приложении 8.

По пожарной опасности предприятия в соответствии с характером технологического процесса подразделяются на пять категорий: А, Б, В, Г и Д.

Категории ОЭ и производств по пожарной опасности и характеристика пожарной опасности технологических процессов приведены в приложении 9А.

Здания и сооружения по огнестойкости делятся на пять степеней: I - основные элементы выполнения из несгораемых материалов, а несущие конструкции обладают повышенной сопротивляемостью к воздействию огня; II - основные элементы выполнены из несгораемых материалов; III - с каменными стенами и деревянными оштукатуренными перегородками и перекрытиями; IV - оштукатуренные деревянные здания; V - деревянные неоштукатуренные строения. Характеристики огнестойкости зданий и сооружений приведены в приложении 9Б.

Распространение пожаров и превращение их в сплошные пожары при прочих равных условиях определяются плотностью застройки территории и объекта полиграфии. Плотность застройки (Пз) равна отношению суммы проекций всех зданий и сооружений объекта экономики и общей площади объекта. О влиянии плотности застройки на вероятность распространения пожара от здания к зданию можно судить по данным табл. 2.3.

Таблица 2.3.

Расстояние между зданиями, м 0 5 10 15      20 30 40 50 70 90
Вероятность распространения пожара, % 100 87 66 47 27     23  9 3 2 0

Быстрое распространение пожара возможно при следующих сочетаниях степени огнестойкости зданий и сооружений с плотностью застройки: для зданий IV и V степени огнестойкости плотность застройки 10-20% и более; для зданий III степени - 20-30% и более; для зданий I и II степени - более 30%. На скорость развития пожаров существенно влияют опасные производства категорий А и Б. Наличие таких производств способствует развитию сплошных пожаров при меньших плотностях застройки.

Огненный шторм - особый вид сплошного пожара на значительной территории (1,5-2 км2). Столб огня поднимается на высоту до 5 км, возникает ураганный ветер, направленный к центру пожара.

Образование огненного шторма возможно: при наличии сплошной застройки или растекании горючих жидкостей на площади свыше 100 га; при отсутствии ветра или слабом ветре - не более 5 м/с и относительной влажности воздуха менее 30%; при наличии сгораемых материалов в пересчете на древесину порядка 200 кг/м2 что возможно при плотности застройки свыше 20% одноэтажными зданиями IV и V степени огнестойкости и двухэтажными при плотности застройки свыше 10%, а также в районе застройки одно- и двухэтажными зданиями или трех-, пятиэтажными III степени огнестойкости при плотности застройки соответственно свыше 30% и свыше 20%.

В районах застройки зданиями I и II степени огнестойкости огненный шторм практически исключается.

Ударная волна не может потушить пожары, возникшие от светового излучения. При ядерном взрыве зоны отдельных и сплошных пожаров находятся в пределах избыточных давлений ударной волны от 20 до 50 кПа. В этом диапазоне давлений скорость движения воздуха в ударной волне 20-100 м/с оказывается недостаточной для отрыва пламени (отрыв наблюдается при скорости воздуха более 150 м/с) На внешней границе зоны значение светового импульса составляет 2400-4000 кДж/м2 при воздушном взрыве и 700-1700 кДж/м2 - при наземном.

Зона пожаров в завалах распространяется на территорию части зоны сильных и всей зоны полных разрушений очага ядерного поражения. Избыточное давление во фронте ударной волны 45 кПа, а . Для этой зоны характерно сильное задымление и продолжительное (до нескольких суток) горение в завалах, интенсивное выделение продуктов неполного сгорания и токсических веществ.

В зонах задымления возникает опасность отравления людей как находящихся в убежищах, так и участвующих в проведении АС и ДНР на территории объектов и жилых кварталов. Причиной гибели людей может быть общее повышение температуры дыма. Вдыхание продуктов сгорания, нагретых до 60°С, даже при весьма небольшом содержании окиси углерода, как правило, приводит к смертельным случаям.

Возможная пожарная обстановка в районах городской и производственной застройки в зависимости от степени огнестойкости зданий, категорий пожарной опасности производства и степени разрушений (избыточного давления во фронте ВУВ ядерного взрыва) приведена в приложении 9В.

Наряду с рассмотренными выше зонами разрушений и пожаров на следе радиоактивного облака наземного (подземного) взрыва в пределах границ населенных пунктов и объектов полиграфии (др. ОЭ), оказавшихся в зоне радиоактивного заражения, будут образовываться очаги радиоактивного поражения. Оценка радиационной обстановки в них рассматривается в разделе 4.1 лекции 4. Размеры зон радиоактивного заражения и уровни радиации на оси следа и на удалении от оси следа определяются по данным приложений 12, 13 и 14.

Кроме того, в результате воздействия вторичных поражающих факторов ядерного взрыва образуются вторичные очаги поражения, которые значительно увеличивают масштабы последствий.

Наиболее массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений как внутри ОЯП, так и за его пределами будут в очагах, образующихся в результате разрушения химических производств, имеющих СДЯВ, и предприятий атомной энергетики, а также в зонах затоплений, вызванных разрушением гидротехнических сооружений или в результате подводного (надводного) взрыва на местности вблизи побережья.

Порядок выявления и оценки радиационной обстановки, образущейся в случае применения ядерных средств рассмотрены в разделе 4.1 лекции 4.

2.5. Нейтронные боеприпасы и характеристика очага поражения

Ядерные боеприпасы, взрывы которых сопровождаются повышенным нейтронным излучением, принято называть нейтронными. Нейтронный боеприпас представляет собой малогабаритный термоядерный заряд мощностью не более 10 кт, основная доля энергии которого выделяется за счет реакции синтеза ядер дейтерия и трития, а количество энергии, получаемой в результате деления тяжелых ядер в детонаторе (инициаторе), достаточно для начала реакции синтеза.

Поражающими факторами взрыва нейтронного боеприпаса являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и радиоактивное заражение. Однако распределение энергии по поражающим факторам в нейтронном боеприпасе отличается от ядерного боеприпаса реакции деления и зависит от соотношения энергии основного и инициирующего зарядов. В табл. 2.4 приведено распределение энергии взрыва по поражающим факторам для нейтронного боеприпаса с соотношением энергий основного и инициирующего зарядов 50:50 и обычного ядерного боеприпаса. При идеальной реакции синтеза до 80% энергии может выделиться в виде нейтронов и лишь 20% - в виде ударной волны, теплового и светового излучения.

Таблица 2.4.
Распределение энергии по поражающим факторам, %

Поражающие факторы Нейтронный боеприпас Обычный ядерный боеприпас
Ударная волна 40 50
Световое излучение 25 35
Проникающая радиация 30 4
Радиоактивное заражение 5 10
Электромагнитный импульс 0 1

Таким образом, принципиальное отличие нейтронного боеприпаса от обычного ядерного заключается в существенном увеличении доли проникающей радиации за счет уменьшения энергии на образование других поражающих факторов.

Нейтронные боеприпасы предназначены прежде всего для поражения людей. Поражающее действие проникающей радиации взрыва нейтронного боеприпаса на человека определяется воздействием на организм нейтронов и сопутствующего гамма-излучения, в результате которого развивается лучевая болезнь, тяжесть которой определяется дозой излучения.

Расчетные значения экспозиционных доз излучения в зависимости от расстояния от эпицентра взрыва нейтронного боеприпаса мощностью 1 кт приведены в приложении 10.

По поражающему действию проникающей радиации на людей взрыв нейтронного боеприпаса в 1 кт эквивалентен взрыву ядерного боеприпаса мощностью 10-12 кг.

Очаг поражения при взрыве нейтронного боеприпаса характеризуется образованием большой зоны поражения проникающей радиацией, вызывающей массовые поражения людей и сельскохозяйственных животных.

Радиус поражения людей нейтронным потоком превышает радиус поражающего действия ударной волны и светового излучения почти в 4 раза.

В очаге поражения при взрыве нейтронного боеприпаса условно можно выделить следующие зоны: комбинированного поражения, крайне тяжелых, тяжелых, средних и легких радиационных поражений (рис. 2.8).


Рис. 2.8. Очаг поражения при взрыве нейтронного боеприпаса (q = 1 кт; Н = 150 м). Радиусы зон поражения: 1 - комбинированного; 2 - крайне тяжелых радиационных; 3 - тяжелых радиационных; 4 - средних радиационных; 5 - легких радиационных

Зона комбинированного поражения - территория, в пределах которой люди поражаются как проникающей радиацией, так и другими поражающими факторами. В этой зоне получают разрушения (от слабых до сильных) производственные и жилые здания, техника, защитные сооружения ГО. Особенностью этой зоны является сильная наведенная радиоактивность в грунте, материалах техники и сооружений.

В зоне крайне тяжелых радиационных поражений незащищенные люди могут получить дозу излучений, вызывающую заболевание лучевой болезнью крайне тяжелой степени. В пределах зоны тяжелых радиационных поражений люди заболевают лучевой болезнью III степени тяжести, в зоне средних радиационных поражений - II степени и в зоне легких радиационных поражений - I степени. Характеристика степеней лучевых болезней даны в разделе 2.2 лекции 2.

2.6. Военные средства поражения в обычном снаряжении и очаги поражения, возникающие при их применении

Термины «обычное оружие», «средства поражения в обычном снаряжении» вошли в употребление после появления ядерного оружия, обладающего неизмеримо более высокими поражающими свойствами. Однако сейчас некоторые образцы обычного оружия, основанные на новейших достижениях науки и техники, по своей эффективности вплотную приблизились к ядерному оружию.

В настоящее время просматривается несколько направлений совершенствования этих средств: повышение мощности взрывов за счет повышения могущества взрывчатых веществ на основе достижений химии; совершенствование и улучшение конструкций боеприпасов; совершенствование систем, обеспечивающих точность доставки боеприпасов к цели. В рассмотренных ниже группах боеприпасов в обычном снаряжении видны эти направления совершенствования.

«Обычное оружие» объединяет огневые и ударные средства, применяющие артиллерийские, зенитные, авиационные, стрелковые и инженерные боеприпасы и ракеты в обычном снаряжении, зажигательные боеприпасы и огнесмеси.

Обычное оружие может применяться самостоятельно и в сочетании с ядерным оружием для поражения живой силы и техники противоборствующей стороны, а также для разрушения и уничтожения различных особо важных объектов (химические предприятия со СДЯВ, атомные энергетические установки, гидротехнические сооружения, крупные мосты, плотины и др.).

2.6.1. Боеприпасы объемного взрыва

В последних агрессивных локальных войнах, развязанных США и их союзниками, в широких размерах применялись и испытывались боеприпасы объемного взрыва (БОВ).

Боеприпасы объемного взрыва - боеприпасы, принцип действия которых основан на физическом явлении - детонации, возникающей в смесях горючих газов с воздухом.

В качестве зарядов в БОВ используются летучие углеводородные соединения (жидкие рецептуры), обладающие высокой энергетической способностью: окись этилена, перекись уксусной кислоты, диборан и др.

В частности, американская авиационная кассета СВU-55 выполнена в виде стандартной 500-фунтовой (225 кг) бомбы. Она состоит из трех контейнеров, содержащих 100 кг топливной смеси. После сброса контейнеры разделяются и опускаются на парашютах. При ударе о землю срабатывает заряд, обеспечивающий разброс жидкости и образование газовоздушного облака диаметром 15 м и толщиной 2-3 м. Через доли секунд срабатывают детонаторы, от чего происходит взрыв во всем объеме смеси. В результате взрыва образуется ударная волна с давлением во фронте 2000-3000 кПа (20-30 кгс/см2 ). Избыточное давление в воздушной ударной волне на удалении 100 м составляет 100 кПа (1,0 кгс/см2 ). Такое давление способно разрушать высокопрочные сооружения. Эффект от взрыва во много раз повысится, если газовоздушная смесь будет затекать внутрь сооружения через систему воздухозаборных устройств и взрывать его изнутри. Эффект взрыва газовоздушной смеси в 10-12 раз выше, чем фугасной бомбы такого же калибра, что приближает ее поражающее действие к тактическому ядерному оружию. Такие как горение смеси происходит за счет кислорода воздуха, то в окружающем пространстве образуется практически бескислородная среда. Это дало повод назвать БОВ также «вакуумной бомбой».

В настоящее время в США ведутся работы по созданию БОВ второго и третьего поколений. Эти боеприпасы работают на рецептурах с большей энергией взрыва, что приведет к повышению их боевой эффективности ().

Основные цели дальнейшего развития боеприпасов объемного взрыва - получение давления во фронте ударной волны на границе зоны детонации порядка 10 000 кПа (100 кгс/см2 ) и создание систем для использования под водой и в космосе.

В перспективе разрушающий эффект применения БОВ должен в 15-20 раз превзойти эффективность боеприпасов с обычным ВВ. Предполагается, что при массе топливовоздушной смеси 450 кг действие БОВ может быть эквивалентным ядерному взрыву мощностью в 10 т, а при массе такого же снаряжения 4,5 т - ядерному взрыву мощностью 100 т.

При взрыве БОВ образуются очаги поражения с зонами полных, сильных, средних и слабых разрушений, а люди могут получать контузии и травмы: крайне тяжелой степени, тяжелой степени, средней степени, легкой степени. Их характеристика приведена в разделе 2.2 лекции 2. Очаг поражения при взрыве БОВ имеет круглую форму, а давление на его внешней границе равно 10 кПа.

2.6.2. Зажигательные боеприпасы

Зажигательные боеприпасы предназначены для создания крупных пожаров в городах, на объектах экономики, уничтожения людей, сооружений, складов материальных средств, нефтехранилищ, оборудования, транспорта и т.п.

Основу зажигательных боеприпасов составляют зажигательные вещества. В соответствии с иностранной классификацией все современные зажигательные вещества, которыми снаряжаются боеприпасы, делятся на три основные группы: зажигательные смеси на основе нефтепродуктов (напалмы); металлизированные зажигательные смеси (пирогели); термит и термитные зажигательные составы.

Особую группу составляет обычный или пластифицированный фосфор, который используется как дымообразующее и как самовоспламеняющееся на воздухе средство.

Напалм В - наиболее эффективная зажигательная смесь первой группы из полистирола или нафтената алюминия (загустителя) с пальмитиновой кислотой. Хорошо воспламеняется и прилипает даже к влажным поверхностям. Напалм В способен создавать высотемпературный (1000-1200°С) очаг горения длительностью 5-10 мин. Он легче воды, поэтому плавает на ее поверхности, продолжая при этом гореть, что значительно затрудняет ликвидацию очагов горения. Горящий напалм разжижается и приобретает способность проникать через различные щели в укрытия и технику, выводя их из строя и поражая людей. Кроме того, при горении он насыщает воздух ядовитыми раскаленными газами.

Пирогели - вязкие огнесмеси на основе нефтепродуктов с добавками порошкообразных металлов (магний, алюминий). Температура горения 1200-1600°С и выше. При горении образуется шлак, который способен прожигать тонкий металл.

Термитные состава (термит - от греч. therme - жар, тепло) - это механические смеси окиси железа и порошкообразного алюминия. При поджигании их от специальных устройств происходит химическая реакция с выделением большого количества теплоты и сильным повышением температуры. Горят без доступа воздуха и без большого открытого пламени. Температура горения достигает 3000°С. Могут прожигать металлические части оборудования.

Белый фосфор представляет собой воскообразное самовоспламеняющееся на воздухе вещество. При горении (температура 800-900°С) выделяется густой ядовитый белый дым, вызывая ожоги и отравления.

Зажигательные авиационные бомбы подразделяются на две группы: собственно зажигательные и напалмовые.

Зажигательные бомбы сравнительно небольших калибров - от 1 до 100 фунтов (от 0,441 до 441 кг) - применяются обычно в кассетах и связках, в которых может быть от 38 до 670 бомб. На самолете В-52 может быть подвешено 66 таких кассет, на F-4-11, на F-11-48. Очаг поражения одной кассетой, вмещающей 670 бомб, может составить 0,12-0,15 км2.

Напалмовые (огневые) бомбы представляют собой тонкостенные сигарообразной формы контейнеры, снаряжаемые загущенными смесями.

На вооружении авиации США находятся напалмовые бомбы калибром 250-1000 фунтов (112,5-450 кг). Особенностью этих бомб является образование объемных очагов поражения. при срабатывании взрывателя заряд взрывчатого вещества разрушает корпус боеприпаса, и зажигательная смесь в виде горящих кусков разлетается во все стороны (до 100 м и более), создавая обширную зону огня. Очаг поражения открыто расположенных людей боеприпасом калибра 750 фунтов (237,5 кг) может достигать площади 4000 м2 (площадь круга, описанная радиусом 36 м).

Защита объектов от зажигательного оружия обеспечивается созданием запасов влажной глины, извести, цемента для изготовления огнеупорных обмазок, а также сухого песка и грунта; сооружением у входов в убежища и подвалы валков и канавок от затекания зажигательных смесей; оборудованием защитных козырьков над дверьми, окнами, проемами; оснащением вентиляционных систем и дымоходов защитными устройствами; подготовкой гасящих растворов и подручных средств (брезент, накидки, маты).

Наиболее эффективную защиту людей от поражающего действия обычного оружия, в том числе зажигательного, обеспечивают защитные сооружения ГО. Средства индивидуальной защиты и верхняя одежда предохраняют только от непосредственного воздействия огнесмесей в момент их применения.

2.6.3. Фугасные, осколочные, шариковые, кумулятивные и бетонобойные боеприпасы

В армиях стран НАТО проводятся интенсивные работы по совершенствованию обычных осколочных, осколочно-фугасных, фугасных и бетонобойных боеприпасов (авиационных бомб и артиллерийских снарядов). В условиях ведения боевых действий с применением обычного оружия эти боеприпасы являются наилучшим средством для поражения малоразмерных и рассредоточенных на больших площадях целей.

Фугасные бомбы предназначены для поражения промышленных и административных объектов, железнодорожных узлов и станций, техники и людей. Поражение достигается действием ударной волны от взрыва обычного ВВ. Фугасные бомбы имеют калибр от 100 до 3000 фунтов и высокий коэффициент наполнения (отношение массы ВВ к общей массе бомбы), достигающий 55%. Так, применявшаяся во Вьетнаме семитонная фугасная бомба BLU-82, снаряженная желеобразным взрывчатым веществом повышенного могущества, при взрыве вызывала сильные разрушения на площади радиусом 500 м (около 800 тыс. м2 ), что соизмеримо с поражающим действием тактического ядерного оружия.

Осколочные боеприпасы предназначены главным образом для поражения людей. Особенностью таких боеприпасов является образование огромного количества (от нескольких сотен до нескольких тысяч) осколков массой от долей грамма до нескольких граммов.

Из осколочных боеприпасов представляют интерес шариковые авиационные бомбы, обладающие высокой эффективностью поражения как на открытой местности, так и в населенных пунктах. Поражающими элементами в них являются металлические шарики диаметром 2-3 мм, массой 0,7-1,0 г. В одной бомбе находится несколько сот таких шариков. Шарики одной бомбы рассеиваются на площади до 100 м2 . Корпус изготавливается из двух половин, одна из которых имеет стабилизаторы (4-6 шт.). Форма стабилизаторов аналогична форме лопаток турбин. Благодаря такой форме бомба в полете к земле приобретает вращательное движение (5-6 тыс. об/мин). Внутри корпуса размещаются ударный и дополнительный заряды ВВ.

Действие шариковой бомбы заключается в следующем: при ударе о преграду срабатывает взрыватель с зарядом ВВ, вследствие чего корпус разрушается, а шарикам сообщается дополнительная скорость. В полете шарики могут рикошетировать несколько десятков раз, сохраняя при этом убойную силу. Радиус поражения бомбы 1,5-15 м. С самолетов шариковые бомбы сбрасываются в кассетах, содержащих от 96 до 640 бомб. Под действием вышибного заряда кассета над землей разрушается, шариковые бомбы разлетаются и взрываются на площади 160-250 тыс. м2 . Кассетные боеприпасы создаются и для артиллерии, систем залпового огня, управляемых тактических ракет. Их эффективность в 5 раз выше, чем осколочно-фугасных снарядов.

Эффективную защиту от ударной волны и осколков обычных боеприпасов обеспечивают защитные сооружения: убежища, укрытия различных типов, перекрытые щели, а от шариковых бомб - каменные и деревянные строения. При отсутствии их можно укрыться в траншеях, коллекторах и складках местности.

Кумулятивные боеприпасы относятся к классу боеприпасов направленного действия. Концентрация энергии в нужном направлении достигается за счет кумулятивной выемки в ВВ, которая обращена в сторону поражаемого объекта. Кумулятивный эффект боеприпаса существенно повышается, если кумулятивную выемку покрыть тонкой металлической оболочкой (облицовкой) из меди, железа, цинка и др. При подрыве заряда кумулятивная выемка фокусирует энергию взрыва, которая быстро обжимает металлическую облицовку. При этом облицовка переходит в жидкую струю металла, движущуюся с большой скоростью (до 12-15 км/с). Давление образовавшейся струи достигает ≈107 кПа (100 000 кгс/м2 ), а температура металла облицовки в ней более 7000°С. Кумулятивная струя, обеспечивающая высокую концентрацию энергии на единицу площади, пробивает - прожигает преграду. Она пробивает преграды (металлические, железобетонные и др.) в несколько десятков сантиметров (в зависимости от материала преграды), а также способна внутри пробиваемых объектов вызвать пожар при наличии горючих материалов, поражение людей и аппаратуры. Кумулятивный эффект зависит от формы (гиперболическая, коническая, полусферическая), размеров и материала облицовки кумулятвной выемки, массы и могущества заряда, конструкции взрывателя, угла встречи с преградой, характеристики преграды (металлическая, железобетонная, каменная и др.). Кумулятивный эффект снижают экраны (металлические или из других материалов), расположенные на расстоянии 15-20 от основного объекта (преграды).

Бетонобойные боеприпасы предназначены для разрушения хорошо защищенных объектов, имеющих бетонные и железобетонные перекрытия специальной конструкции. Они обладают высокой эффективностью действии по взлетно-посадочным полосам аэродромов. По конструкции бетонобойный боеприпас представляет собой авиационную бомбу. Внутри корпуса бомбы размещаются кумулятивный и мощный фугасный заряд ВВ и соответственно два взрывателя: один мгновенного действия, вызывающий срабатывание кумулятивного заряда ВВ, который обеспечивает прохождение боеприпаса через покрытие, второй - с небольшим замедлением для подрыва фугасного заряда, который вызывает основное разрушение. Бетонобойные бомбы в 10 раз эффективнее фугасных.

2.6.4. Высокоточное оружие

Поиски путей повышения эффективности обычных средств поражения привели к появлению управляемого высокоточного оружия (ВТО).

Высокоточное оружие - такой вид управляемого оружия, вероятность поражения которым малоразмерных целей с первого пуска или выстрела («выстрел-поражение») приближается к единице в любых условиях обстановки. При создании последнего зарубежные специалисты стремятся достичь гарантированного выхода из строя хорошо защищенных объектов минимальными средствами. К высокоточному оружию относятся управляемые авиационные бомы (УАБ), управляемые ракеты «воздух-земля», противорадиолокационные управляемые ракеты и др.

Примером высокой эффективности ВТО в локальных войнах может служить уничтожение во Вьетнаме моста стратегического назначения УАБ «Уоллай», сброшенной с американского самолета F-4. До этого для разрушения моста было безуспешно применено около 2000 т обычных неуправляемых авиабомб, совершено 900 самолето-вылетов и потеряно 11 самолетов.

В войне в зоне Персидского залива в 1991 г. на территории Ирака с помощью обычных ракет и авиабомб многонациональные силы вывели из строя до 90% наиболее важных пунктов в системе высшего военного и государственного управления, а также около 80% ключевых объектов экономики страны. При этом 90% целей были разрушены ВТО, хотя они составляли 7% всех примененных в войне обычных средств поражения.

УАБ второго поколения оснащаются раскрывающимся после сбрасывания с самолета-носителя оперением, что позволяет увеличить аэродинамическую поверхность бомбы, за счет этого и дальность ее полета (до 65 км). Помимо телевизионных и лазерных систем наведения в них применяются и телевизионно-командные, обеспечивающие поражение замаскированных и оптически неконтрастных целей.

Управляемые ракеты «воздух-земля» предназначены для поражения малоразмерных целей. Например, американская КР имеет кассетную боевую часть, в которой размещено до 20 бетонобойных зарядов.

Новейшим видом высокоточного оружия являются разведывательно-ударные комплексы (РУК). При создании этой системы оружия военные специалисты ставили перед собой цель достичь гарантированного поражения хорошо защищенных объектов (прочных и малоразмерных) минимальными средствами. РУК объединяют в себе два элемента: поражающие средства (самолеты с кассетными бомбами; ракеты, оснащенные боеголовками самонаведения, которые способны проводить селекцию целей на фоне других объектов и местных предметов) и технические средства, обеспечивающие их боевое применение (средства разведки, связи, навигации; системы управления, обработки и отображения информации, выработки команд). Такая интегрированная автоматизированная система управления предполагает полностью исключить человека (оператора) из процесса наведения оружия на цель.

На вооружении авиации США имеются УАБ «Уоллай» калибра 1000 и 2000 фунтов с телевизионной системой наведения. УАБ состоит из трех основных секций: головной - с аппаратурой наведения, центральной - с боевой частью осколочно-фугасного действия (к этой же секции крепится крыло) и хвостовой - с системой управления рулями и блоком электропитания. При подходе к цели летчик самолета-носителя включает телевизионную камеру УАБ и на экране индикатора в кабине появляется изображение местности. Обнаружив виртуально цель, летчик маневрирует самолетом так, чтобы изображение цели совместилось с перекрестием на экране индикатора, после чего аппаратура УАБ включается в режим автоматического захвата и сопровождения. Наведение ее на цель осуществляется автономно, без участия летчика, затем проводится сбрасывание УАБ.

Согласно сообщениям иностранной прессы, если обычные бомбы при сбросе с самолета-носителя на высоте 14-15 км имеют круговое вероятное отклонение порядка 500-600 м, то у УАБ оно составляет от 2 до 10 м, а в перспективе - до 1 м.

Защита объектов экономики от ВТО может быть достигнута проведением комплекса мер по предупреждению, предотвращению и ослаблению поражающего воздействия ВТО при ударе по жизненно важным элементам с конечной целью снизить ущерб, сохранить способность предприятий производить продукцию в требуемых объемах и номенклатуре, уменьшить вероятность возникновения вторичных поражающих факторов. Главная цель защиты объекта - не допустить сильного разрушения основных производственных фондов и создать такие условия, при которых функционирование предприятия можно восстановить в приемлемые сроки.

2.7. Химическое оружие. Очаги химического поражения

Под химическим оружием понимают военные средства поражения, объединяющие в себе отравляющие вещества, фитотоксинанты (химические вещества, поражающие растения) и средства доставки их к цели.

Отравляющие вещества - это токсические химические соединения, которые в случае их боевого применения вызывают массовое поражение людей, животных и заражение местности на длительное время.

Для достижения максимального эффекта в поражении людей ОВ переводят в боевое состояние: пар, аэрозоль, капли.

Классификация и краткая характеристика ОВ. По характеру токсического действия ОВ подразделяются на следующие группы: нервно-паралитического действия (зарин), GD (зоман), VX (Ви-Икс); кожно-нарывные: Н (технический иприт), HD (перегнаный иприт), НТ и HQ (ипритные рецептуры), HN (азотистый иприт); общеядовитого действия: АС (синильная кислота), СК (хлорциан); удушающие: CG (фосген); психохимические: BZ (Би-Зет); раздражающие: CN (хлорацетофенон), DM (адамсит), CS (Си-Эс), CR (Си-Ар); токсины: А (ботулинический), Б (стафилококковый).

По своему тактическому предназначению и характеру поражающего действия ОВ делятся на следующие группы: смертельные (Ви-Икс, зарин, зоман, перегнанный иприт, ипритные рецептуры, азотистый иприт, синильная кислота, хлорциан, фосген, ботулинический токсин); временно выводящие живую силу из строя (Би-Зет); раздражающие (хлорацетофенон, адамсит, Си-Эс, Си-Ар); учебные.

Основу арсенала химического оружия составляют ОВ смертельного действия, а также средства их применения.

В зависимости от продолжительности сохранения поражающей способности ОВ смертельного действия подразделяют на стойкие и нестойкие. Свое поражающее действие стойкие ОВ сохраняют до нескольких суток и даже недель. Типичными представителями стойких ОВ являются Ви-Икс, зоман, перегнанный иприт.

К нестойким относятся быстро испаряющиеся ОВ, которые при боевом применении на открытой местности сохраняют поражающее действие в течение нескольких десятков минут (синальная кислота, хлорциан, фосген).

В зависимости от быстроты их действия на организм и появления признаков поражения принято подразделять ОВ на быстро- и медленнодействующие.

К быстродействующим относят ОВ, не имеющие периода скрытого действия и приводящие к поражению уже через несколько минут (зарин, зоман, синильная кислота, хлорциан, Си-Эс, Си-Ар).

Медленно действующие ОВ обладают периодом скрытого действия и приводят к поражению по истечении некоторого времени (Ви-Икс, перегнанный иприт, фосген, Би-Зет). Основную часть (до 80%) запасов ОВ армии США составляют ОВ нервно-паралитического действия, которые относятся к фосфорорганическим веществам (ФОВ - зарин, зоман). В 1986 г. США начали производство нового поколения химических боеприпасов - бинарных ОВ (зарин, зоман, Ви-Икс), в двухкомпонентном исполнении из малотоксичных химических веществ, которые при смешивании образуют готовое ОВ.

Классификация основных ОВ иностранных армий приведена на рис. 2.9Рис. 02.09. Классификация отравляющих веществ по тактическому назначению и физиологическим свойствам, а их характеристика дана в приложении 17.

ОВ нервно-паралитического действия. К этой группе относятся фосфорорганические отравляющие вещества (ФОВ): зарин, зоман, Ви-Икс. Все они представляют собой бесцветные жидкости без запаха, значительно отличающиеся друг от друга по летучести, стойкости и токсичности, что объясняется различиями в их химической структуре и физико-химических свойствах. Однако их объединяет биохимический механизм поражающего действия, следствием которого является нарушение деятельности центральной нервной системы, приводящее к судорогам, параличу и смерти.

Зарин (GB) является нестойким ОВ и сравнительно быстро испаряется. Его удельный вес 1,1 температура кипения 158°С, температура замерзания - 56°С. Он хорошо растворяется в воде, лучше - в жирах и органических растворителях.

В химическом отношении GB весьма активен. Он вступает в реакции с водными растворами щелочей, аммиака и другими веществами щелочного характера. Гидролиз GB при обычной температуре происходит медленно, что обуславливает заражение им водоисточников на длительное время.

Зарин - очень токсичное ОВ с ярко выраженным миотическим эффектом (сужение зрачков глаз). Скрытый период действия практически отсутствует. Средняя смертельная токсодоза при вдыхании его в течение 1 мин составляет 0,10 мг/л. Основное боевое состояние - пар. При всех путях попаданиях в организм GB присуще кумулятивное действие, т. е. способность накапливаться в нем.

Ви-Икс (VX) - малолетучее ОВ, плохо растворимое в воде, но хорошо - в органических растворителях. Его удельный вес 1,1 температура кипения 300°С, температура замерзания -50°С. Гидролизуется плохо даже в присутствии щелочей. Стойкость VX на местности летом - до недели, зимой - до месяца и более.

Основным боевым состоянием VX является аэрозоль. Он способен наносить поражения людям, защищенным противогазом, через кожные покровы и одежду.

Симптомы поражения Ви-Икс аналогичны симптомам поражения зарина, но при действии его через кожные покровы они развиваются гораздо медленнее - до нескольких часов (период скрытого действия). Ви-Икс обладает кумулятивным действием. Из-за наличия скрытого периода действия смертельная доза может накапливаться организмом до появления первичных признаков поражения.

Ви-Икс много раз токсичнее зарина. Средняя смертельная токсодоза при вдыхании его в течение 1 мин составляет 0,01 мг/л. При действии через кожные покровы средняя смертельная токсодоза - 7 мг на человек.

Зоман по ряду своих свойств занимает промежуточное положение между зарином и Ви-Икс. Он мало растворим в воде, более стоек, чем зарин и в 5 раз токсичнее его, но уступает по этому показателю Ви-Икс.

Токсичность ФОВ. Отличительной особенностью нервнопаралитических ОВ является способность легко и быстро проникать в организм через органы дыхания, слизистые, неповрежденную кожу и пищеварительный тракт не только в капельно-жидком, но и парообразном состоянии.

Клиническая картина поражения человека. При легком поражении появляются миоз, ухудшение зрения, боли в области глаз и лба, насморк с обильными жидкими выделениями, чувство стеснения в груди, затруднение выдоха. Эти явления держатся 1-2 суток.

Для отравления средней тяжести характерна большая выраженность симптомов. При ингаляционном поражении более ярко выступает бронхоспазм, при попадании на кожу отмечается интенсивное потение и фибриляция мышц на зараженном участке. Пероральное отравление сопровождается рвотой, сильными кишечными спазмами и поносом. Отравленные жалуются на головные боли, головокружение, их мучают тяжесть и чувство сдавливания в груди, приступы удушья. Дыхание затрудненное, поверхностное, с хрипящим выдохом. Симптомы отравления проходят не раньше 4-5 дней.

При тяжелой степени отравления на первый план выступает токсическое действие ОВ на центральную нервную систему. Развиваются сильнейшие бронхоспазм и ларингоспазм, подергивание мышц век, лица и конечностей, резкая общая мышечная слабость, дрожь. Вслед за этим пораженный теряет сознание и у него возникают приступообразные судороги, продолжающиеся до самой смерти человека, наступающей через 15-30 минут от начала судорог в результате паралича дыхательного и сосудодвигательного центров головного мозга. При действии ФОВ в количествах, во много раз превышающих однократную смертельную дозу, человек может погибнуть через 1-2 минуты.

Антидотом против ОВ нервно-паралитического действия являются афин, входящих в комплект аптечки индивидуальной (АИ).

ОВ кожно-нарывного действия. Поражение этими ОВ наносится главным образом через кожные покровы, а при применении их в виде пара или аэрозоля - также и через органы дыхания.

Основным представителем этой группы ОВ является перегнанный иприт (HD) - бесцветная маслянистая жидкость, слабо растворимая в воде и хорошо в органических растворителях, жирах, маслах, а также в других ОВ. Он легко впитывается в различные пористые материалы, лакокрасочные покрытия, резиновые изделия и с трудом удаляется из них. HD тяжелее воды, его удельный вес 1,3.

С зараженных участков перегнанный иприт испаряется медленно. Температура кипения 217°С. Эти типично стойкое ОВ, его стойкость на местности летом - от 7 до 14 дней, зимой - месяц и более.

Его основные боевые состояния - пар и капли. Для него характерно многостороннее физиологическое действие на организм. В капельно-жидком состоянии он поражает кожу и глаза, в парообразном - кожу, глаза, дыхательные пути и легкие; при попадании с пищей и водой внутрь организма - пищеварительный тракт. Он обладает периодом скрытого действия и кумулятивным эффектом. Пары в концентрациях 4*10-3 мг/л приводят к токсическому отеку легких; 1*10-3 мг/л - воспалению глаз, а 0,1 мг/л - потере зрения.

Средняя смертельная токсодоза при вдыхании его паров в течение 1 мин - 1,30 мг/л, а при действии на кожу в капельно-жидком состоянии - 5 г/чел.

Признаки поражения кожи HD: покраснение (через 2-6 ч), образование пузырей (через 24 ч), изъявление (через 2-3 суток). Заживление язв длится около месяца. Антидотов против него нет.

ОВ общеядовитого действия. Они поражают органы дыхания, вызывая прекращение окислительных процессов в тканях организма человека.

Синильная кислота (АС) - представляет собой бесцветную подвижную жидкость с запахом горького миндаля. Удельный вес 0,7, температура кипения 26°С, температура замерзания - 14°С. Боевое состояние АС - пар.

По токсичности АС значительно уступает ОВ нервно-паралитического действия. Средняя смертельная токсодоза при вдыхании паров - 2 мг/л при 1-минутной экспозиции.

Признаки поражения: горечь и металлический привкус во рту, тошнота, головная боль, одышка, судороги. Смерть наступает от паралича сердечной мышцы. Антидотами против АС являются амилнитрит, пропилнитрит.

Хлорциан (СК) представляет собой подвижную бесцветную жидкость с резким своеобразным запахом. Температура кипения 12,6°С, температура замерзания -6,5 °С, удельный вес 1,22. Боевое состояние СК - пар. По токсическим свойствам СК в основном аналогичен АС, но, кроме того, оказывает раздражающее действие на глаза и органы дыхания.

ОВ удушающего действия. Они поражают легкие, вызывают нарушение или прекращение дыхания.

Фосген (CG) при температуре выше 8 °С - газ с запахом прелого сена, тяжелее воздуха в 3,5 раза. CG, как и другие ОВ удушающего действия, поражает легочную ткань, вызывая ее отек.

Средняя смертельная токсодоза - 3,2 мг/л при 1-минутной экспозиции.

Признаки поражения: слабое раздражение глаз, вызывающее слезоточение, головокружение, общая слабость. После выхода человека из зараженной атмосферы эти признаки исчезают и наступает период скрытого действия, длящийся 4-5 ч, в течение которого развивается отек легких. Состояние пораженного резко ухудшается: появляется кашель с мокротой, начинается посинение губ, головная боль, одышка и удушье, повышается температура. Смерть наступает в первые двое суток от отека легкий. CG обладает кумулятивным действием. Антидотов против него нет.

ОВ психо-химического действия. Психохимические ОВ, временно выводящие живую силу из строя, обладают специфическим действием на нервную систему.

Би-Зет (BZ) - белый кристаллический порошок с удельным весом 1,8. Температура кипения 412°С, температура плавления 190°С. Основное боевое состояние - аэрозоль, в который оно переводится с помощью термической возгонки. Людей поражает через органы дыхания или желудочно-кишечный тракт. Обладает периодом скрытого действия - 0,5-3 ч.

Признаки поражения: нарушение функций вестибулярного аппарата, появление рвоты; в последующем, в течение нескольких часов, - оцепенение, заторможенность речи; затем наступает период галлюцинаций и возбуждения.

Основное боевое назначение BZ - вызвать смятение среди личного состава, лишить его возможности принимать разумные решения в сложной обстановке.

ОВ раздражающего действия. ОВ раздражающего действия поражают чувствительные окончания слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей.

Из числа ОВ этой группы наибольший интерес представляют Си-Эс (CS) и Си-Ар (CR).

CS - белый кристаллический порошок, умеренно растворимый в воде, но хорошо - в ацетоне и бензоле. Температура кипения 315°С, температура плавления 95°С, удельный вес 1,0. Боевое состояние CS-аэрозоль.

При концентрации аэрозоля CS в воздухе в количестве 5*10-3 мг/л личный состав мгновенно выходит из строя. При больших концентрациях CS вызывает ожоги открытых участков кожи и паралич органов дыхания.

Признаки поражения: жжение и боль в глазах и груди, слезоточение, кашель, насморк.

После выхода из зараженной атмосферы симптомы постепенно проходят. Особенностью поражающего действия CS является возникающая у людей боязнь повторного поражения этим ОВ.

CR - твердое кристаллическое вещество. По своим токсическим свойствам в основном аналогично CS, но более токсично. Так же, как CS, оказывает сильно раздражающее действие на кожные покровы человека. Боевое состояние CR - аэрозоль.

Токсины. Бактериальные токсины в настоящее время относятся к высокотоксичным ОВ. В эту группу входят ботулинический токсин «А» и стафилококковый энтеротоксин «Б». В качестве боевого ОВ смертельного действия рассматривается ботулинический токсин типа А.

Ботулинический токсин тип А - наиболее токсичное вещество из известных современных смертельных ОВ. Чистый ботулинический токсин - белое кристаллическое вещество. Обладает периодом скрытого действия в течение 30-36 ч.

Симптомы поражения: головная боль, слабость, ослабление зрения, двоение в глазах, рвота и параличь пищевода. Смерть наступает в результате паралича черепно-мозговых центров.

Бинарные системы химического оружия. Бинарные системы ХО снаряжаются не готовыми ОВ, а двумя мало- или нетоксичными исходными компонентами. Компоненты находятся в корпусе боеприпаса (снаряда, бомбы, головной части) изолированно друг от друга. Хранение и транспортировка этих компонентов безопасны.

При боевом использовании бинарного химического боеприпаса происходит смешивание (соединение) компонентов. Они вступают между собой в химическую реакцию с образованием высокотоксичных фосфороорганических ОВ нервно-паралитического действия типа зарин или Ви-Икс.

Смешение компонентов и реакция между ними происходит после выстреливания (сбрасывания) боеприпаса, разрушения разделяющей перегородки и перемешивания с помощью специального устройства.

Фитотоксиканты. Впервые они были в широких масштабах применены в 60-х годах американскими агрессорами во Вьетнаме. Эту группу веществ составляют широко используемые в сельском хозяйстве гербициды. Значение их в растениеводстве общеизвестно и неоценимо. Они незаменимы при интенсивной технологии в производстве многих культур, но стараниями «демократии» США были использованы во вред человеку.

Гербициды - органические или неорганические химические соединения применяют для уничтожения сорной травянистой растительности, а арборициды - для уничтожения кустарников. Некоторые из них являются регуляторами роста растений. В зависимости от метода уничтожения сорняков фитотоксиканты подразделяются на дефолианты, вызывающие опадение листьев, и десиканты, высушивающие листья и стебли.

Гербициды могут обладать либо избирательным (на отдельные виды растений), либо сплошным (общеистребительным) действием на растения всех видов, что довольно условно и зависит от дозы. Например, в США норма расхода для уничтожения сорняков 0,5 кг/га, а расход аналогичного гербицида для военных целей во Вьетнаме составлял 33 кг/га. Наиболее широко применялись:

«оранжевая смесь» - натриевые или аминные соли, бутиловые или октиловые эфиры (препараты 2,4-Д или 2, 4, 5-Т). Вещества сохраняются в почве до 2-3 месяцев, а в воде - более этого срока. К ним очень чувствительны хлопчатник, подсолнечник, виноград, томаты, сахарная свекла, горох. Они могут использоваться для уничтожения древесно-кустарниковой растительности;

пиклорам («белый препарат») - высокотоксичный гербицид для растений, подсолнечника, сахарной свеклы, люцерны, картофеля, хлопчатника. Злаковые к нему менее чувствительны. Внесенный в почву в больших дозах, он сохраняется до 4 лет;

какодиловая кислота (от греч. какодил - дурно пахнущий, зловонный), или ансар, - белое кристаллическое вещество, легкорастворимое в воде, содержит 54% мышьяка и нарушает клеточное деление, убивая всходы. Особенно чувствителен к какодиловой кислоте рис, для которого летальной дозой является 0,56 кг/га. Во Вьетнаме для уничтожения посевов риса применяли «голубую смесь» (какодилат + + хлорид натрия). Доза, стерилизующая почву, 50 кг/га. Сохраняется в почве несколько лет.

Фитотоксиканты при их применении накапливаются в сельскохозяйственных продуктах, кормах, водоемах, рыбе. При употреблении таких продуктов и кормов могут возникать поражения людей и животных. Они вызывают поражение также при аэральном поступлении в организм.

«Оранжевая смесь» и «белый препарат» являются хлорорганическими соединениями, действуют на людей и животных. Они проникают через дыхательные пути, кожу. Пораженные «оранжевой смесью» жалуются на вялость, сонливость, потерю аппетита, сладкий вкус во рту, тошноту, сухость и жжение в области верхних дыхательных путей. У пораженных появляются рвота, понос, кровотечение из носа. В тяжелых случаях возможен смертельный исход. При хронических отравлениях отмечаются мышечная слабость, кровоточивость десен, поражение кроветворных органов (костного мозга и селезенки).

В последние годы выяснилось, что токсическое действие препарата 2,4,5-Т на человека и высших животных объясняется присутствием в нем сильнейшего яда - диоксина, токсичность которого выше токсичности VX. Диоксин вызывает пороки развития. Этим объясняется увеличение количества детей с врожденными уродствами (отсутствие ног, рук, слепота, глухота и т.п.) у американских ветеранов войны во Вьетнаме и жителей этой страны.

У пораженных «белым препаратом» наблюдается резкое раздражение слизистых оболочек, сильное чихание, головная боль, покраснение лица, кровоизлияния на слизистых, повышение артериального давления. В острых случаях развиваются тремор, судороги и коллапс, при хронических - лимфоцитоз, нарушение обмена веществ вследствие разрушения печени.

Механизм токсического действия какодиловой кислоты («голубой смеси») сводится к угнетению ферментов и нарушению окислительных процессов в тканях. Обладает местным и общеядовитым действием, вызывая чувство боли и воспалительный некроз при попадании на кожу, воспаление дыхательных путей, холероподобный понос при попадании в желудочно-кишечный тракт. Поражение нервной системы характеризуется судорогами, параличами, потерей зрения, коматозным состоянием.

Дефолианты также широко применялись американцами для удаления в джунглях листьев деревьев, после чего леса хорошо просматривались с воздуха. В качестве дефолиантов использовались бутифос, эндотал, паракват, дикват, трибутилфосфат и др.

Наиболее распространенными десикантами являются денитрофенол, хлорат магния, пентахлорфенол, арсенит натрия.

Применение средств уничтожения растений (СУР) во Вьетнаме вызывало нарушение экологического равновесия: уничтожение флоры привело к возникновению очагов тропической малярии; уничтожение травы и бамбуковых зарослей привело к увеличению количества крыс - переносчиком чумы и тифа.

Применение различных химических соединений (пестицидов) в сельском хозяйстве должно строго контролироваться ветеринарной и агрохимической службой, так как малейшее отклонение от научно обоснованных норм может вызвать отрицательные, далеко идущие последствия.

Зоной химического заражения называется территория, подвергшаяся непосредственному воздействию химического оружия (район применения), и территория, над которой распространилось облако зараженного воздуха с поражающими концентрациями.

В зоне химического заражения может возникнуть один или несколько очагов химического поражения.

Очагом химического поражения называется территория, в пределах которой в результате воздействия химического оружия произошли массовые поражения людей и сельскохозяйственных животных.

Зоны химического заражения и очаги химического поражения ОВ (СДЕВ), рассмотрены в разделе 3.4 лекции 3, а порядок определения размеров зон химического заряжения ОВ (СДЕВ) в разделе 4.2 лекции 4.

© Центр дистанционного образования МГУП