Воздействие ударной волны на людей

Непосредственное поражение ударной волной незащищенных людей возникает в результате воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха, т.е. скоростью движения воздуха во фронте или метательного действия.

Ударная волна почти мгновенно охватывает и сжимает его со всех сторон. Мгновенное повышение давления воспринимается как резкий удар. Скоростной же напор воздуха действует только со стороны взрыва, может отбросить человека и нанести ему различные травмы.

Прямое воздействие ударной волны на незащищенного человека может вызвать травмы легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые.

Легкая травма возникает при избыточном давлении 0,2-0,4 кгс/кв см. Она характеризуется временным поражением: повреждение слуха, ушибами, общей легкой контузией.

Травмы средней тяжести – при давлении равном в среднем 0,5 кгc/кв см. При этом вызывается повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей, переломы, вывихи конечностей.

Тяжелые травмы – при избыточном давлении 0,6 кгc/кв см. Они характеризуются сильной контузией всего организма, повреждением органов брюшной полости, сильным кровотечением из носа и ушей, тяжелыми вывихами и переломами конечностей.

Крайне тяжелые травмы – при избыточном давлении свыше 1 кгc/кв см, приводящие к серьезным повреждениям внутренних органов, контузиям и травмам, заканчивающихся часто летальным исходом.

Характер и степень поражения людей при ядерном взрыве зависит от условий, в которых они находились в момент взрыва, степени защиты и др. условий. Наибольшее поражение ударная волна наносит стоящему человеку и значительно меньше – человеку, лежащему на земле. Для людей, находящихся вне укрытия, избыточное давление 0,1 кгc/кв см считается безопасным.

Поражение незащищенных людей вызывается, кроме того, косвенным действием ударной волны – летящими во все стороны с большой скоростью обломками разрушаемых зданий и сооружений, падающими деревьями, а также разбрасываемыми обломками техники, камнями, комками земли, а также другими предметами, приводимыми в движение скоростным напором ударной волны. Наибольшие косвенные поражения будут наблюдаться в населенных пунктах и в лесу; в этих случаях потери открыто расположенных людей могут оказаться большими, чем от непосредственного воздействия ударной волны.

Пример 3. В Хиросиме поражения людей с летальным исходом наблюдались в радиусе 800 м, а поражения обломками зданий и особенно находящихся в зданиях в радиусе 3,5 км. Из этого следует практический вывод, что в зданиях и рядом со зданиями не следует искать укрытий от ударной волны.

Надежной защитой людей от ударной волны ядерного взрыва, как и от других факторов, являются защитные сооружения ГО, подвалы, подземные переходы, горные выработки, естественные полости, а также защитные свойства рельефа местности.

Воздействие ударной волны на здания и сооружения определяется величиной избыточного давления и скоростного напора воздуха.

Большие здания, имеющие значительную площадь стен, разрушаются в основном под действием избыточного давления. При подходе ударной волны к преграде – стене здания, происходит торможение масс воздуха, повышение избыточного давления до 2 и более раз. Увеличение нагрузки на лобовую поверхность объясняется тем, что масса воздуха, двигающаяся в волне с большой скоростью, резко останавливается, в результате чего давление воздух а на поверхности повышается до так называемого давления отражения, что в несколько раз выше избыточного. В результате такого повышения преграда (стена), обращенная к взрыву, испытывает удар огромной силы и разрушается. Горизонтальные и боковые поверхности сооружения не изменяют направления или скорости движения воздуха во фронте ударной волны, ударная волна как бы скользит по ним. Нагрузка на тыльную поверхность примерно в 1,6 раз меньше, чем во фронте ударной волны.

Световое излучение. Источником светового излучения является светящаяся область раскаленных продуктов взрыва и воздуха. В первые доли секунды после вспышки температура продуктов взрыва и окружающего воздуха достигает 10000 градусов, которые ярко светятся и являются фактором поражения.

При прекращении свечения, а это происходит при снижении температуры светящейся области до 1000 -2000 градусов, прекращается и поражающее действие светового излучения.

Световое излучение представляет собой поток световых лучей, подобных лучам Солнца, распространяющихся мгновенно и состоящих из инфракрасных (тепловых) лучей, света и ультрафиолетового излучения.

Длительность светового излучения, а, следовательно, и его поражающего действия, зависит от мощности взрыва и продолжается от долей секунды до десятков секунд.

Пример 4. При ядерном взрыве мощностью 100 кт длительность свечения излучения 5 сек, мощностью в 1 мгт – 10 сек и 10 мгт – около 23 сек.

Несмотря на кратковременность действия светового излучения, оно способно вызвать у незащищенных людей ожоги открытых участков тела и пожары на местности.

Основными параметрами, характеризующими поражающее действие светового излучения, является световой импульс.

Световой импульс – это количество энергии, падающей на 1 кв. см. поверхности, перпендикулярной направлению распространения световых лучей за все время свечения. Он измеряется в калориях на квадратный сантиметр (кал/кв см или в Дж/кв см, 1 кал = 4 Дж.).

Световое излучение может вызвать у людей ожоги кожи и поражение зрения, а также массовые возгорания зданий, сооружений, различных предметов.

Действие светового излучения на людей выражается в появлении ожогов различных степеней:

Ожог 1 степени вызывается при импульсе 2-4 кал/кв см. Он сопровождается покраснением кожи. Заживает быстро, работоспособность сохраняется.

Ожог 2 степени возникает при 4-10 кал/кв см, образуются пузыри, теряется работоспособность и требуется длительное лечение.

Ожог 3 степени вызывается импульсом в 10-15 кал/кв см. Он характеризуется образованием язв и омертвлением кожи.

Ожог 4 степени возникает при световом импульсе свыше 15 кал/кв см. Он характеризуется омертвлением не только кожи, но и более глубоко лежащих тканей.

У пораженных наиболее часто будут встречаться ожоги открытых участков тела (кисти рук, лицо, шея). Отметим, что ожоги возникают от действия светового излучения (первичные ожоги), а также в результате воспламенения одежды (вторичные ожоги).

Эффективным способом защиты людей от светового излучения является быстрое залегание на местности за укрытие естественного происхождения – бугор, пень, камень, укрытие в яме или воронке. Для защиты от светового излучения можно использовать светонепроницаемые материалы и защитные сооружения.

Проникающая радиация – это один из поражающих факторов ядерного оружия, представляющий собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва. Кроме гамма-излучения и потока нейтронов выделяются ионизирующие излучения в виде альфа- и бета- частиц, имеющих малую длину свободного пробега, вследствие чего их воздействием на людей и материалы пренебрегают. Время действия проникающей радиации не превышает 10-15 с. с момента взрыва.

Основные параметры, характеризующие ионизирующие излучения, - доза и мощность дозы излучения. Ионизирующая способность гамма лучей характеризуется экспозиционной дозой излучения. Единицей экспозиционной дозы гамма-излучения является кулон на килограмм (Кл/кг). Согласно стандарту, кулон на килограмм – экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучений, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия на 1 кг сухого атмосферного воздуха производит в воздухе ионы, несущие заряд в один кулон электричества каждого знака. В практике в качестве единицы экспозиционной дозы применяют несистемную единицу рентген (Р). Рентген – это такая доза (количество энергии) гамма-излучения, при поглощении которой в 1 куб. см. сухого воздуха (при температуре 0 градусов С и давлении 760 мм рт.ст.) образуется 2,083 миллиарда пар ионов.

Поражающее действие проникающей радиации определяется способностью гамма квантов и нейтронов ионизировать атомы среды, в которой они распространяются. Проходя через живую ткань, гамма кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав клеток, которые приводят к нарушению жизненных функций отдельных органов и систем. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы отмирания и разложения клеток. В результате этого у пораженных людей развивается специфическое заболевание, называемое лучевой болезнью.

Для оценки ионизации атомов среды, а, следовательно, и поражающего действия проникающей радиации на живой организм введено понятие дозы облучения (или дозы радиации), единицей измерения которой является рентген (Р), или Рад. Рад = 1,14 Р.

При воздействии проникающей радиации у людей и животных может возникнуть лучевая болезнь. Степень поражения зависит от экспозиционной дозы излучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тела, общего состояния организма. Экспозиционная доза излучения до 50 – 80 Р, полученная за первые четверо суток, не вызывает поражения и потери трудоспособности людей, за исключением некоторых изменений крови. Экспозиционная доза в 200-300 Р, полученная за короткий промежуток времени (до четырех суток), может вызвать у людей средние радиационные поражения, но такая же доза, полученная в течение нескольких месяцев, не вызывает заболевания. Здоровый организм человека способен за это время частично вырабатывать новые клетки взамен погибших.

При установлении допустимых доз излучения учитывают, что облучение может быть однократным или многократным. Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Облучение, полученное за время, превышающее четверо суток, является многократным. При однократном облучении организма человека в зависимости от полученной экспозиционной дозы различают четыре степени лучевой болезни.

Лучевая болезнь первой степени (легкой) возникает при общей экспозиционной дозе облучения 100 – 200 Р. Скрытый период может продолжаться две-три недели, после чего появляются недомогание, общая слабость, чувство тяжести в голове, стеснение в груди, повышение потливости, может наблюдаться периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержание лейкоцитов. Лучевая болезнь первой степени излечима.

Лучевая болезнь второй (средней) степени возникает при общей экспозиционной дозе облучения 200 – 400 Р. Скрытый период длится около недели. Лучевая болезнь проявляется в более тяжелом недомогании, расстройстве функций нервной системы, головных болях, головокружениях, вначале часто бывает рвота, понос, возможно повышение температуры тела; количество лейкоцитов в крови, особенно лимфоцитов, уменьшается более чем на половину. При активном лечении выздоровление наступает через 1,5 – 2 месяца. Возможны смертельные исходы – до 20%.

Лучевая болезнь третьей (тяжелой) степени возникает при общей экспозиционной дозе 400 – 600 Р. Скрытый период – до нескольких часов. Отмечают тяжелое общее состояние, сильные головные боли, рвоту, понос, с кровянистым стулом, иногда потерю сознания или резкое возбуждение, кровоизлияние в слизистые оболочки и кожу, некроз слизистых оболочек десен. Количество лейкоцитов, а затем эритроцитов и тромбоцитов резко уменьшается. Ввиду ослабления защитных сил организма появляются различные инфекционные осложнения. Без лечения болезнь в 20%-70% случаев заканчивается смертью, чаще от инфекционных осложнений или от кровотечений.

При облучении экспозиционной дозой более 600 Р развивается крайне тяжелая четвертая степень лучевой болезни, которая без лечения обычно заканчивается смертью в течение двух недель.

Лучевые болезни у животных развиваются при экспозиционных дозах: 100-200 Р – легкой степени, 250 -400 Р – средней степени, 600 Р – тяжелой степени (См. приложение № 1).

Защита от проникающей радиации осуществляется укрытием в защитных сооружениях.

Степень ослабления дозы гаммы-излучения и нейтронов зависит от свойств и толщины материала защитного сооружения.

Защитные свойства материалов характеризуются толщиной слоя половинного ослабления гамма-лучей. Слой половинного ослабления – это такой слой вещества, при прохождении через который, интенсивность гамма0лучей уменьшается в 2 раза; для свинца он равен 2 см, для бетона – 10 см, для грунта – 14 см, а толщина грунта в 1 м ослабит ее в 128 раз.

Значение проникающей радиации как поражающего фактора зависит от мощности ядерного взрыва. Для всех видов ядерных боеприпасов она увеличивается по мере снижения мощности взрыва и повышения коэффициента термоядерности.

При взрывах ядерных боеприпасов средней и большой мощности зоны поражения проникающей радиации несколько меньше зон ударной волны и светового излучения. Для боеприпасов малой мощности, наоборот, зоны поражения проникающей радиации превосходят зоны поражения ударной волны и светового излучения.

Отметим, что не всякая доза облучения людей приводит к лучевому поражению. Поэтому установлены на военное время допустимые дозы облучения личного состава формирований, которые не вызывают лучевой болезни.

Радиоактивное заражение. Прежде всего, необходимо отметить, что радиоактивное заражение местности, атмосферы и различных объектов при ядерных взрывах обусловливается продуктами деления вещества заряда, наведенной радиоактивностью почвы и не прореагировавшей частью заряда.

Главным источником радиоактивного заражения при ядерных взрывах являются продукты ядерной реакции заряда – осколки деления ядер атомов урана или плутония. Образовавшиеся при ядерном взрыве осколки деления в подавляющем большинстве обладают бета- или бета-гамма активностью. При этом каждое осколочное ядро последовательно подвергается нескольким радиоактивным превращениям с образованием новых радиоактивных осколков. (В среднем каждый из осколков деления претерпевает 3-4 бета-распада, которые сопровождаются испусканием одного или двух гамма квантов).

Вторым по своему значению источником радиоактивного заражения является наведенная активность почвы, обусловленная радиоактивными изотопами, образующимися в грунте в результате захвата нейтронов ядерного взрыва атомами натрия, марганца и алюминия. Особого внимания в этом отношении заслуживает натрий. В большинстве почв натрия содержится немного (исключая солончаки), но и небольшого количества его достаточно, чтобы в районе взрыва образовалась сильная наведенная радиоактивность. (Изотоп натрия-2 имеет короткий период полураспада (около 15 час.) и это обуславливает очень высокую интенсивность излучения бета-частиц и гамма-квантов его ядрами).

Величина наведенной радиоактивности существенно зависит от вида взрыва. При высоких воздушных взрывах она чрезвычайно мала, так как незначительная часть нейтронов достигает поверхности земли и то вблизи эпицентра ядерного взрыва.

В этом случае радиоактивное заражение, обусловленное наведенной активностью, будет охватывать небольшой по площади район. Наибольшие размеры и степень радиоактивного заражения в районе ядерного взрыва будут наблюдаться при наземных взрывах. Однако и в этом случае наведенная активность будет все же значительно меньшей, чем активность осколков деления.

Третьим источником радиоактивного заражения служит не разделившаяся часть ядерного горючего – не прореагировавшая часть ядерного заряда (урана или плутония). Она составляет основной источник альфа-частиц при ядерном взрыве. Однако, в связи с тем, что периоды полураспада урана-235 и плутония-239 очень велики, радиоактивность, обусловленная этими изотопами, сравнительно низка и практически не влияет на степень радиоактивного заражения.

Радиоактивное заражение местности имеет ряд особенностей, отличающих его от других поражающих факторов ядерного взрыва:
- обширная площадь заражения, которая по размеру в десятки и сотни раз превышает площади поражающего действия ударной волны и светового излучения;

- длительность действия радиоактивного заражения (поражающее действие радиоактивных веществ особенно при наземных взрывах) может длиться неделями и даже месяцами;

- трудность обнаружения радиоактивных веществ;

- обнаружить радиоактивные вещества можно только с помощью дозиметрических приборов.

Степень и размеры площади радиоактивного заражения местности в первую очередь зависят от мощности и вида взрыва. Чем мощнее взрыв, тем больше образуется радиоактивных веществ и сильнее заражается местность. Большое влияние на характер заражения имеет вид взрыва. При воздушном взрыве радиоактивное облако поднимается на большую высоту, уносится ветром и рассеивается на большом пространстве. В результате этого радиоактивное заражение возможно только вокруг эпицентра взрыва.

Особенно сильное заражение происходит при наземном взрыве. На месте взрыва грунт расплавляется. Часть расплавленного грунта вместе с пылью увлекается восходящими потоками воздуха вверх и смешивается с радиоактивными продуктами. Радиоактивные вещества, постепенно оседая, сильно заражают местность.

Радиоактивное заражение может вызвать поражение личного состава формирований и населения, как путем внешнего облучения, так и при попадании радиоактивных веществ на открытые части кожи, слизистые оболочки или внутрь организма.

Поиск по сайту: