Захист Вітчизни (блог учителя СШ № 89 Фурмана В.В.)

Тема 2. Надзвичайні ситуації мирного і воєнного часу.

Урок № 2.2. Надзвичайні ситуації воєнного характеру.

Навчальні питання:

1. Надзвичайні ситуації воєнного характеру.
2. Вражаючі фактори ядерної зброї та їх вплив на населення, об'єкти економіки і довкілля.
3. Характеристика осередку ядерного ураження.
4. Особливості вражаючої дії нейтронних боєприпасів.

Мета уроку: засвоєння вражаючих факторів ядерною зброї.

Питання 1. Надзвичайні ситуації воєнного характеру.

Бойові можливості сучасних засобів нападу, наслідки їх застосування супротивником, можливий характер майбутньої війни і складність її ведення пред'являють всі нові і нові вимоги до систем управління Збройними Силами і тилом країни. У зв'язку з цим і ступінь надійності управління цивільною обороною став одним з найважливіших показників її готовності до виконання поставлених задач.

Питання 2. Вражаючі фактори ядерної зброї та їх вплив на населення, об'єкти економіки і довкілля.

Ядерною називається зброя, енергія для вражальної дії якої виділяється при ядерних реакціях поділу або синтезу. Засобами доставки ядерних ы термоядерних боєприпасів є: головні частини ракет, авіаційні ядерні бомби та артилерійські снаряди. Ядерна зброя призначена для масового ураження людей, знищення або руйнування адміністративних і промислових центрів, різних об’єктів, споруд, техніки.

Ядерний вибух - процес ділення важких ядер. Для того, щоб відбулася реакція, необхідні як мінімум 10 кг високозбагаченого плутонію. В природних умовах ця речовина не зустрічається. Дана речовина виходить в результаті реакцій, які відбуваються в ядерних реакторах. Природний уран містить приблизно 0.7 відсотків ізотопу U-235, інше - уран 238. Для здійснення реакції необхідно, щоб в речовині містилося не менше 90 відсотків урану 235.

Залежно від задач, які вирішує ядерна зброя, від вигляду і розташування об'єктів, по яких плануються ядерні удари, а також від характеру майбутніх бойових дій ядерні вибухи можуть бути здійснений в повітрі, у поверхні землі (води) і під землею (водою). Відповідно до цього розрізняють наступні види ядерних вибухів:

• повітряний (високий і низький)
• наземний (надводний)
• підземний (підводний)

Ядерний вибух здатний миттєво знищити або вивести з ладу незахищених людей та техніку, споруди і різні матеріальні засоби. Основними вражаючими чинниками ядерного вибуху є:

• ударна хвиля
• світлове випромінювання
• проникаюча радіація
• радіоактивне зараження місцевості
• електромагнітний імпульс

а) Ударна хвиля в більшості випадків є основним вражаючим чинником ядерного вибуху . По своїй природі вона подібна ударній хвилі звичайного вибуху, але діє більш тривалий час і володіє набагато більшою руйнівною силою . Ударна хвиля ядерного вибуху може на значній відстані від центру вибуху завдавати поразки людям, руйнувати споруди і ушкоджувати бойову техніку. Ударна хвиля є областю сильного стиснення повітря, що розповсюджується з великою швидкістю у всі сторони від центру вибуху. Швидкість розповсюдження її залежить від тиску повітря у фронті ударної хвилі ; поблизу центру вибуху вона у декілька разів перевищує швидкість звуку, але із збільшенням відстані від місця вибуху різко падає. За перші 2 сік ударна хвиля проходить близько 1000 м, за 5 сік-2000 м, за 8 сік - близько 3000 м. Це служить обґрунтовуванням нормативу N5 ЗЗМЗ "Дії при спалаху ядерного вибуху": відмінно - 2 сік, добре - 3 сік, задовільно-4 сек. Вражаюча дія ударної хвилі на людей і руйнуюча дія на бойову техніку, інженерні споруди і матеріальні засоби перш за все визначаються надмірним тиском і швидкістю руху повітря в її фронті . Незахищені люди можуть, крім того уражатися летючими з величезною швидкістю осколками скла і обламаннями руйнованих будівель, падаючими деревами, а також частинами бойової техніки, грудками землі, камінням і іншими предметами, що приводяться в рух швидкісним натиском ударної хвилі, що розкидаються . Найбільші непрямі поразки спостерігатимуться в населених пунктах і в лісі; в цих випадках втрати військ можуть виявитися більшими, ніж від безпосередньої дії ударної хвилі. Ударна хвиля здатна завдавати поразки і в закритих приміщеннях, проникаючи туди через щілини і отвори . Поразки, що наносяться ударною хвилею, підрозділяються на легені, середні, важкі і украй важкі. Легкі поразки характеризуються тимчасовим пошкодженням органів слуху, загальною легкою контузією, ударами і вивихами кінцівок. Важкі поразки характеризуються сильною контузією всього організму; при цьому можуть спостерігатися пошкодження головного мозку і органів черевної порожнини, сильна кровотеча з носа і вух, важкі переломи і вивихи кінцівок. Ступінь ураження ударною хвилею залежить перш за все від потужності і виду ядерного вибуху. При повітряному вибуху потужністю 20 кТ легкі травми у людей можливі на відстанях до 2,5 км, середні - до 2 км, важкі - до 1,5 км від епіцентру вибуху. Із зростанням калібру ядерного боєприпасу радіуси поразки ударною хвилею ростуть пропорційно кореню кубічному з потужності вибуху. При підземному вибуху виникає ударна хвиля в ґрунті, а при підводному - у воді. Крім того, при цих видах вибухів частина енергії витрачається на створення ударної хвилі і в повітрі . Ударна хвиля, розповсюджуючись в ґрунті, викликає пошкодження підземних споруд, каналізації, водопроводу; при розповсюдженні її у воді спостерігається пошкодження підводної частини кораблів, що знаходяться навіть на значній відстані від місця вибуху.

б) Світлове випромінювання ядерного вибуху є потоком променистої енергії, що включає ультрафіолетове, видиме і інфрачервоне випромінювання . Джерелом світлового випромінювання є область, що складається з розжарених продуктів вибуху і розжареного повітря. Яскравість світлового випромінювання в першу секунду у декілька разів перевершує яскравість Сонця. (Тривалість випромінювання 10 – 12 сек.) Поглинена енергія світлового випромінювання переходить в теплову, що приводить до розігрівання поверхневого шару матеріалу. Нагрів може бути настільки сильним, що можливе обвуглювання або запалювання горючого матеріалу і розтріскування або оплавлення негорючого, що може приводити до величезних пожеж. При цьому дія світлового випромінювання ядерного вибуху еквівалентно масованому застосуванню запалювальної зброї, яка розглядається в четвертому учбовому питанні. Шкірний покрив людини також поглинає енергію світлового випромінювання, за рахунок чого може нагріватися до високої температури і одержувати опіки. В першу чергу опіки виникають на відкритих ділянках тіла, які обернути у бік вибуху. Якщо дивитися у бік вибуху незахищеними очима, то можливо поразка очей, що приводить до повної втрати зору. Опіки, що викликаються світловим випромінюванням, не відрізняються від звичайних, що викликаються вогнем або кип'ятком. вони тим сильніше, чим менше відстань до вибуху і чим більше потужність боєприпасу. При повітряному вибуху вражаюча дія світлового випромінювання більше, ніж при наземному тій же потужності. Залежно від сприйнятого світлового імпульсу опіки діляться на три ступені. Опіки першого ступеня виявляються в поверхневому ураженні шкіри: почервонінні, припухлості, хворобливості . При опіках другого ступеня на шкірі з'являються міхури. При опіках третього ступеня спостерігається омертвляння шкіри і утворення язв. При повітряному вибуху боєприпасу потужністю 20 кТ і прозорості атмосфери порядку 25 км опіки першого ступеня спостерігатимуться в радіусі 4,2 км від центру вибуху ; при вибуху заряду потужністю 1 МгТ ця відстань збільшиться до 22,4 км. опіки другого ступеня виявляються на відстанях 2,9 і 14,4 км і опіки третього ступеня - на відстанях 2,4 і 12,8 км відповідно для боєприпасів потужністю 20 кТ і 1МгТ.

в) Проникаюча радіація є невидимим потоком гамма квантів і нейтронів, що випускаються із зони ядерного вибуху. Гамма кванти і нейтрони розповсюджуються у всі сторони від центру вибуху на сотні метрів. (Час дії проникаючої радіації 15 – 20сек, а потім хмара піднімається на висоту 2-3 км, де гамма-нейтронне випромінювання поглинається товщею повітря і практично не досягає поверхні землі).Із збільшенням відстані від вибуху кількість гамма квантів і нейтронів, проходячи через одиницю поверхні, зменшується . При підземному і підводному ядерних вибухах дія проникаючої радіації розповсюджується на відстані, значно менші, ніж при наземних і повітряних вибухах, що пояснюється поглинанням потоку нейтронів і гама- квантів водою. Зони поразки проникаючою радіацією при вибухах ядерних боєприпасів середньої і великої потужності дещо менше зон поразки ударною хвилею і світловим випромінюванням. Для боєприпасів з невеликим тротиловим еквівалентом (1000 тонн і менш) навпаки, зони вражаючої дії проникаючою радіацією перевершують зони поразки ударною хвилею і світловим випромінюванням. Вражаюча дія проникаючої радіації визначається здатністю гамма квантів і нейтронів іонізувати атоми середовища, в якому вони розповсюджуються . Проходячи через живу тканину, гамма кванти і нейтрони іонізують атоми і молекули, що входять до складу кліток, які приводять до порушення життєвих функцій окремих органів і систем. Під впливом іонізації в організмі виникають біологічні процеси відмирання і розкладання кліток. В результаті цього у уражених людей розвивається специфічне захворювання, зване променевою хворобою. Для оцінки іонізації атомів середовища, а отже, і вражаючої дії проникаючої радіації на живий організм введено поняття дози опромінювання (або дози радіації), одиницею вимірювання якої є рентген (р). Дозі радіації 1 р відповідає утворенню в одному кубічному сантиметрі повітря приблизно 2 мільярдів пар іонів. Залежно від дози випромінювання розрізняють три ступені променевої хвороби. Перша (легка) виникає при отриманні людиною дози від 100 до 200 р . Вона характеризується загальною слабкістю, легкою нудотою, короткочасним запамороченням, підвищенням пітливості; особовий склад, що отримав таку дозу, звичайно не виходить з ладу. Другий (середня) ступінь променевої хвороби розвивається при отриманні дози 200-300 р; в цьому випадку ознаки поразки - головний біль, підвищення температури, шлунково-кишковий розлад - виявляються більш різко і швидше, особовий склад в більшості випадків виходить з ладу. Третій (важка) ступінь променевої хвороби виникає при дозі понад 300 р; вона характеризується важкими головними болями, нудотою, сильною загальною слабкістю, запамороченням і іншими нездужаннями; важка форма нерідко приводить до смертельного результату.

г) Радіоактивне зараження людей, бойової техніки, місцевості і різних об'єктів при ядерному вибуху обумовлюється уламками поділу речовини заряду і не прореагувала частиною заряду, що випадає з хмари вибуху, а також наведеною радіоактивністю. З часом активність уламків поділу швидко зменшується, особливо в перший годинник після вибуху. Так, наприклад, загальна активність уламків поділу при вибуху ядерного боєприпасу потужністю 20 кТ через один день буде в декілька тисяч раз менше ніж через одну хвилину після вибуху. При вибуху ядерного боєприпасу частина речовини заряду не піддається розподілу, а випадає в звичайному своєму вигляді; розпад її супроводиться утворенням альфа частинок . Наведена радіоактивність обумовлена радіоактивними ізотопами, що утворюються в ґрунті в результаті опромінювання його нейтронами, що випускаються у момент вибуху ядрами атомів хімічних елементів, що входять до складу ґрунту. Ізотопи, що утворилися, як правило, бета-активні, розпад багато кого з них супроводиться гама-випромінюванням. Періоди напіврозпаду більшості з радіоактивних ізотопів, що утворюються, порівняно невеликі: від однієї хвилини до години. У зв'язку з цим наведена активність може представляти небезпеку лише в перший годинник після вибуху і лише в районі, близькому до його епіцентру. Основна частина довго живучих ізотопів зосереджена в радіоактивній хмарі, яка утворюється після вибуху . Висота підняття хмари для боєприпасу потужністю 10 кТ рівна 6 км, для боєприпасу потужністю 10 МгТ вона складає 25 км. У міру просування хмари з неї випадають спочатку найкрупніші частинки, а потім все більш і більш дрібні, утворюючи по шляху руху зону радіоактивного зараження, так званий слід хмари. Розміри сліду залежать головним чином від потужності ядерного боєприпасу, а також від швидкості вітру і можуть досягати в довжину декількох сотень і завширшки декількох десятків кілометрів. Ураження в результаті внутрішнього опромінювання з'являються в результаті попадання радіоактивних речовин всередину організму через органи дихання і шлунково-кишковий тракт. В цьому випадку радіоактивні випромінювання вступають в безпосередній контакт з внутрішніми органами і можуть викликати сильну променеву хворобу; характер захворювання залежатиме від кількості радіоактивних речовин, що потрапили в організм. На озброєння, бойову техніку і інженерні споруди радіоактивні речовини не надають шкідливої дії.

д) Електромагнітний імпульс впливає перш за все на радіоелектронну і електронну апаратуру (пробій ізоляції, псування напівпровідникових приладів, перегорання запобіжників і т.д.). Електромагнітний імпульс є виникаюче на дуже короткий час могутнім електричним полем.

Питання 3. Характеристика осередку ядерного ураження.

Осередком ядерного ураження називається територія, що зазнала безпосереднього вплив уражальних чинників ядерного вибуху. Осередки ядерного ураження умовно поділяються на зони з приблизно однаковими за характером руйнуваннями. Це – зона повних руйнувань, зона великих руйнувань, зона середніх руйнувань, зона слабких руйнувань.

Масштаби глобальної Чорнобильської катастрофи, вражають уяву. В радянському докладі на засіданні МАГАТЕ у Відні 1986 роки наголошувалося, що в зовнішнє середовище поступило 50 млн кюрі радіоактивних радіонуклідів. Викид тільки по одній своїй радіоактивній складовій - цезію-137 - дорівнює 300 Хиросимам.

Дві атомні бомби (по 20 кт), скинені на Японію, за секунди знищили більше 200 тис. людей. Багато людей піддалися опромінюванню, що привело до виникнення у них променевій хворобі, катаракти, раку, безплідності.

Питання 4. Особливості вражаючої дії нейтронних боєприпасів.

Нейтронна зброя – це різновид ядерної зброї; її основнім уражальним чинником є проникаюча радіація. Боєприпаси з потужним виходом нейтронного потоку у складі проникаючої радіації прийнято називати нейтронними. До заряду нейтронного боєприпасу, крім атомного запалу, входять важкі ізотопи водню – дейтерій і тритій. Коли підривають атомний запал, розвиваються високий тиск і висока температура, що створює умови, необхідні для протікання термоядерних реакцій синтезу дейтерію і тритію. Основна частка енергії, що вивільняється під час реакції, передається нейтронам, які виходять назовні у вигляді смертоносної радіації.

За вражальною дією на людей вибух нейтронного боєприпаси потужністю 1 кт (кілотонна) еквівалентний вибуху сучасного тактичного атомного боєприпаси потужністю 10 – 12 кт.

Весною 1963 р. в штаті Невада був випробуваний перший варіант нейтронного заряду. Пізніше була створена нейтронна бомба. Її винахідник Самюель Коен. Ця найменша зброя в сімействі атомних, воно вбиває не стільки вибухом, скільки радіацією. Велика частина енергії витрачається на випуск високоенергетичних нейтронів. При вибуху такої бомби потужністю в 1кт (що в 12 разів менше потужності бомби, скиненої на Хіросіму) руйнування спостерігатимуться тільки в радіусі 200 метрів, тоді як всі живі організми загинуть на відстані до 1.2 км від епіцентра.