РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Раздел №1 «Оценка поражающих факторов ядерного взрыва»
Ядерный взрыв – это хаотичный процесс освобождения колоссального количества энергии, образующейся в результате ядерной реакции деления или синтеза.
Главной особенностью ядерной реакции является ее самоподдерживающийся характер. При облучении атома нейтронами он распадается на два осколка с выделением большого количества энергии, а также двух вторичных нейтронов, которые, в свою очередь, способны вызывать деление соседних ядер. Так процесс становится каскадным. В результате цепной ядерной реакции за короткий промежуток времени в очень ограниченном объеме образуется колоссальное количество «осколков» распавшихся ядер и атомов в виде высокотемпературной плазмы: нейтронов, электронов и квантов электромагнитного излучения. Этот сгусток стремительно расширяется, образуя ударную волну огромной разрушительной силы.
Подавляющая часть современного ядерного оружия работает за счет слияния ядер легких элементов, которые начинаются при высоких температурах и огромном давлении. При этом происходит выделение еще большего количества энергии, чем во время распада ядер, но принципиально результат не изменяется – образуется область высокотемпературной плазмы. Подобные превращения носят название реакции термоядерного синтеза, а заряды, в которых они используются называются термоядерные.
Существует две основные классификации ядерных взрывов:
Мощность – это определяющая характеристика ядерного взрыва. От нее зависит радиус зоны полных разрушений, а также размер территории, зараженной радиацией.
Для оценки этого параметра используется тротиловый эквивалент. Согласно этой классификации, бывают следующие виды ядерных взрывов:
сверхмалые (до 1 кт;диаметр огненного шара не более 200м);
малые (1-10кт;диаметр огненного шара 200-500м);
средние (10-100кт;диаметр огненного шара 500-1000м);
Лист
3
Изм. Лист № докум. Подп. Дата



большие (100-1000кт; диаметр огненного шара 1000-2000м);
сверхбольшие: (более 1000кт;диаметр огненного шара превышает 2 км).
месторасположение (точке расположения заряда) в момент взрыва подразделяются на:
наземные;
воздушные (высотные);
подземные (подводные)

Основные поражающие факторы ядерного взрыва:
световое излучение (СИ);
воздушная ударная волна (ВУВ);
проникающая радиация;
заражение местности;
электромагнитное излучение (импульс).


Лист
4
Изм. Лист № докум. Подп. Дата



Условия задачи для раздела №1
Произошел наземный ядерный взрыв, мощностью q кТ. На расстоянии R1 находится первый объект с количеством работающих N1человек, в точке с координатами (R2,У) находится рабочий поселок с количеством жителей N2человек и защитным сооружением с коэффициентом ослабления внешней радиации Косл. R2 – расстояние по оси следа радиоактивных осадков;У – удаление от оси следа радиоактивных осадков. Люди укрылись в защитном сооружении через tукр час и провели в нем dT суток. После этого была проведена эвакуация пешими колоннами и автотранспортом, скорость движения пешей колонны –V1;скорость движения автомобильного транспорта– V2.
Исходные данные для заданий раздела №1
q = 2000 кТ;R1 = 2,5 км; N1 = 35;R2 = 30 км; У = 2 км;
N2 = 65; Косл = 200; tукр = 0,9 ч; dT = 2 сут.; V1 = 5 км/ч;
V2 = 45 км/ч;
№№ объекта для табл. 1.5 – 8, 41, 48;
Видимость до 50 км/ч;
Скорость ветра – 25 км/ч;
Тип местности – холмистая лесистая;
kпр = 1,4 – поправочный коэффициент на прозрачность атмосферы при видимости 50 км/ч;
k = 0,7 – коэффициент местности (табл. 1.2)

Задание 1.1
По исходным данным определить расстояния от центра взрыва, на которых открыто находящийся человек, может получить легкую, средней тяжести, тяжелую степень поражения от действия воздушной ударной волны.
Используя табл. 1.3 и табл. 1.4, с учетом коэффициента местности определяем расстояния от центра взрыва:
легкие травмы (ушибы, вывихи, общая контузия) можно получить при избыточном давлении воздушной ударной волны Рф = 20-30 кПа:
Лист
5
Изм. Лист № докум. Подп. Дата


R20 = 8,8 × 0,7 = 6,16 (км)
R30 = 7 × 0,7 = 4,9 (км)
травмы средней тяжести (контузия, повреждение органов слуха, кровотечения) можно получить при избыточном давлении воздушной ударной волны Рф = 30-50 кПа:
R30 = 7 × 0,7 = 4,9 (км)
R50 = 5,1 × 0,7 = 3,57 (км)
тяжелые травмы (переломы, сильные кровотечения) можно получить при избыточном давлении воздушной ударной волны Рф = 50-80 кПа:
R50 = 5,1 × 0,7 = 3,57 (км)
R80 = ((3,4+5,1)/150 ×80)×0,7=3,17 (км)
крайне тяжелые поражения можно получить при избыточном давлении воздушной ударной волны Рф = более 80 кПа, т.е. данные травмы человек может получить, находясь на расстоянии, не превышающем 3,17 км от центра взрыва.

Графическое изображение расстояний, на которых открыто находящийся человек, может получить легкую, средней тяжести, тяжелую степень поражения от действия воздушной ударной волны:
Центр взрыва










Лист
6
Изм. Лист № докум. Подп. Дата

Где:
R1 – расстояние, на котором человек получит крайне тяжелые поражения от воздушной ударной волны (менее 3,17 км);
R2 – расстояние, на котором человек получит тяжелые травмы от воздушной ударной волны (от 3,17 до 3,57 км);
R3– расстояние, на котором человек получит травмы средней тяжести от воздушной ударной волны (от 3,57 до 4,9 км);
R4– расстояние, на котором человек получит легкие травмы от воздушной ударной волны (от 4,9 до 6,16 км);

Задание 1.2
По исходным данным определить зону поражения людей световым импульсом.
Для определения зоны поражения людей световым импульсом используем табл. 1.6, т.к. минимальное значение светового импульса в данной таблице 85 кДж/м2, то примем расстояния, на которых воздействуют световые импульсы на людей в зависимости от мощности заряда и минимального значения светового импульса.
Также учитываем коэффициент местности и поправочный коэффициент.
Rзп = 1,4 × 0,7 × 18,68 = 18,31 (км)

Вывод: при мощности взрыва 2000 кТ, коэффициенте местности 0,7 и поправочном коэффициенте 1,4 зона поражения людей световым импульсом составит не менее 18,31 км.

Задание 1.3
По исходным данным определить расстояния, на которых открыто находящийся человек, может получить ожоги 1-й, 2-й или 3-й степени.
В соответствии с табл. 1.6 и табл. 1.8, с учетом коэффициента местности и поправочным коэффициентом определяем следующее: