Оценка обстановки на объекте экономики при наземном ядерном взрыве

Федеральное агентство по образованию

Байкальский государственный университет экономики  и права

Кафедра экономики  труда и управление персоналом.

Дисциплина: безопасность жизнедеятельности. 
 
 
 
 
 

Самостоятельная расчетно-графическая работа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Группа: Ф-11-1

Вариант: №16 (6)

Студент: Наумова  Наталья 
 
 

Иркутск

2011г

Оценка  обстановки на объекте  экономики при  наземном ядерном  взрыве (на примере наземного ядерного взрыва)

1. Исходные данные

1 – радиус города – 16 км (далее - R)

2 – расположение объекта относительно центра города

     по  азимуту – 270 град (Аз.)

3 – удаление объекта от центра города - 3 км (R)

4 –мощность ядерного боеприпаса (тротилового эквивалента) –300кт(q)

5 – место взрыва – Центр города

6 – направление ветра - От центра взрыва на объект

7 – скорость ветра – 50 км/ч (V)

8 – наименование объекта (цеха): Литейный цех (Л) 

1.2. Характеристика объекта

       Литейный цех (Л)

здание  - кирпичное бескаркасное с ж/б перекрытием,

оборудование  - крановое,

КЭС - кабельные линии. 

2. Поражающие  факторы наземного  ядерного взрыва

    Энергия ядерного взрыва распределяется следующим  образом: на ударную воздушную волну – 50%, световое излучение – 35%, радиоактивное загрязнение местности – 10%, проникающую радиацию – 3%, электромагнитный импульс – 2%.

    Характеристика  поражающих факторов наземного ядерного взрыва:

1. Ударная воздушная волна

    Основной  поражающий фактор наземного ядерного взрыва, так как большинство разрушений и повреждений сооружений, зданий, а также поражения людей обусловлены, как правило, ее воздействием. Источник ее возникновения – сильное давление, образующееся в центре взрыва и достигающее в первые мгновения и миллиардов атмосфер. Образовавшаяся при взрыве область сильного сжатия окружающих слоев воздуха, расширяясь, передает давление соседним слоям воздуха, сжимая и нагревая их, а те, в свою очередь, воздействуют на следующие слои. В результате в воздухе со сверхзвуковой скоростью во все стороны от центра взрыва распространяется зона высокого давления. Передняя граница сжатого слоя воздуха называется фронтом ударной волны.

2. Световая радиация

    Это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Его источник – светящаяся область, образуемая раскаленными продуктами взрыва и раскаленным воздухом. Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного взрыва, до 20 с. Однако сила его такова, что, несмотря на кратковременность, оно способно вызывать ожоги кожи (кожных покровов), поражение (постоянное или временное) органов зрения людей и возгорание горючих материалов объектов.

    Световое  излучение не проникает через  непрозрачные материалы, поэтому любая преграда, способная создать тень, защищает от прямого действия светового излучения и исключает ожоги. Значительно ослабляется световое излучение в запыленном (задымленном) воздухе, в туман, дождь, снегопад.

3. Проникающая радиация

    Это поток гамма лучей и нейтронов. Она длится 10-15 с. Проходя через  живую ткань, гамма – излучение  ионизирует молекулы, входящие в состав клеток. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы, приводящие к нарушению жизненных функций отдельных органов и развитию лучевой болезни.

    При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается земли. Внутрь ее затягиваются массы испаряющегося грунта, которые поднимаются вверх. Охлаждаясь, пары продуктов деления и грунта конденсируются на твердых частицах. Образуется радиоактивное облако. Оно поднимается на многокилометровую высоту, а затем со скоростью 25-100 км/ч движется по ветру. Радиоактивные частицы, выпадая из облака на землю, образуют зону радиоактивного заражения (след), длина которой может достигать нескольких сот километров. При этом заражаются местность, здания, сооружения, посевы, водоемы и т. п., а также воздух.

    Наибольшую  опасность радиоактивные вещества представляют в первые часы после  выпадения, так как их активность в этот период наивысшая.

4. Электромагнитный импульс

    Это электрические и магнитные поля, возникающие в результате воздействия  гамма – излучения ядерного взрыва на атомы окружающей среды и образования в этой среде потока электронов и положительных ионов. Он может вызывать повреждение радиоэлектронной аппаратуры, нарушение работы радио – и радиоэлектронных средств.

    Основу  нейтронных боеприпасов составляют термоядерные заряды, в которых используются ядерные реакции деления и синтеза. Взрыв такого боеприпаса оказывает поражающее воздействие, прежде всего на людей, за счет мощного потока проникающей радиации.

    При взрыве нейтронного боеприпаса площадь  зоны поражения проникающей радиацией  превосходит площадь зоны поражения  ударной волной в несколько раз. В этой зоне техника и сооружения могут оставаться невредимыми, а люди получат смертельные поражения.

    Очагом  ядерного поражения называется территория, подвергшаяся непосредственному воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. Он характеризуется массовыми разрушениями зданий, сооружений, завалами, авариями в сетях коммунально–энергетического хозяйства, пожарами, радиоактивным заражением и значительными потерями среди населения.

    Размеры очага тем больше, чем мощнее ядерный  взрыв. Характер разрушений в очаге  зависит также от прочности конструкций  зданий и сооружений, их этажности  и плотности застройки. За внешнюю  границу очага ядерного поражения принимают условную линию на местности, проведенную на таком расстоянии от эпицентра (центра) взрыва, где величина избыточного давления ударной волны равна 10 кПа.

5. Радиоактивные загрязнения местности

    На  радиоактивно зараженной местности  источниками радиоактивного излучения являются: осколки (продукты) деления ядерного взрывчатого вещества, наведенная активность в грунте и других материалах, не разделившаяся часть ядерного заряда. Зоны радиоактивного заражения, выделяемые в очаге ядерного поражения

    Радиоактивно  зараженная местность может вызвать  поражение людей как за счет внешнего γ- излучения от осколков деления, так  и от попадания радиоактивных  продуктов α,β - излучения на кожные покровы и внутрь организма человека. 

    1.3.1. Расчет поражающего  действия ударной  воздушной волны.

    Задание1.

    Рис. 1  Место расположения объекта относительно центра города с учетом азимута 
 
 
 
 
 
 
 

Аз. 270°                                                                                                                           
 
 
 
 
 

                  

      _{3 км.} 

                      крайне тяжелые – свыше 100 кПа (1,7 и менее)    

                           тяжелые - свыше 60 до 100 кПа (1,7 - 2,5)                                               

                           

                           средней тяжести – свыше 40 до 60 кПа (2,5 - 3,1)

                                          

                           легкие при Ризб. от 20 до 40 кПа (3,6 - 4,4)  

                           R=7,3 

         q=300 кт

         Удаление объекта от взрыва - 3 км.                

       Азимут = 270°

Рис. 2 Зоны поражения людей  от ударной воздушной  волны. 

Задание 2.

Избыточное  давление ударной  воздушной волны  (Р_изб) на объекте.

    Допусти имеем следующие данные для расчета: q = 300 кт, расстояние от взрыва – 3 км. По табл. 2 расстояние 3 км находится в интервале от 3,1 км до 2,9 км. Необходимо определить, как изменяется давление на 0,1 км. Для этого вначале определяем чему равен интересующий нас интервал. Он  равен 3,1-2,9=0,2 (км), что составляет 0,1х2. Тогда получим изменение Ризб на 0,1 км: (50кПа – 40кПа):2 = 5 кПа. Если на расстоянии 3 км Ризб =50 кПА (см. табл.2), то 3 км – это дальше от 2,9 км, значит Ризб будет меньше в данном случае на 5 кПА, отсюда на объекте Ризб = 50кПа – 5 кПа = 45 кПа. 

Задание 3.

Определение степени поражения людей на объекте.

    Степени поражения людей бывают: лёгкие -  от 20 до 40 кПа, средней тяжести –  свыше 40 до 60 кПа, тяжёлые - свыше 60 до 100 кПа, крайне тяжёлые – свыше 100 кПа.

Отсюда следует, что люди оказались в зоне легкого поражения. Поражения легкой тяжести возникают при избыточном  давлении 20-40 кПа. Они проявляются в  контузиях, легких ушибах. 

Задание 4.

Степень разрушения здания, оборудования и КЭС на объекте

    Для характеристики разрушения зданий, сооружений приняты четыре степени разрушения: полные, сильные, средние и слабые.

    Здание  кирпичное бескаркасное с ж/б перекрытием – полное разрушение.

    Оборудование  крановое – слабое разрушение

    КЭС  кабельные линии  – среднее разрушение

    Полные  разрушения здания – это когда разрушаются все основные элементы здания, в том числе и несущие конструкции. Подвальные помещения могут частично сохраняться.

    Слабые  повреждения оборудования – повреждения, существенно не влияющие на использование техники и устраняющиеся текущим ремонтом. 

    1.3.2. Расчет поражающего действия светового излучения

Задание1.

Имеем следующие  данные для расчёта:

q=300 кт, расстояние от взрыва = 3 км. По таблице 4 расстояние 3 км находится в интервале от 2,4км до 3,1 км. Необходимо определить, как изменяется СИ на 0,1 км. Для этого сначала определим, чему равен этот интервал. Он равен 3,1 – 2,4 = 0,7 км, что составляет 7 х 0,1 км. Тогда получим величину светового импульса на 0,1 км: (1000 кДж/м² – 640 кДж/м² ): 7 = 51 кДж/м². Если на расстоянии 3,1 км СИ = 640 кДж/м²,то 3 км–это ближе от 3,1 км,значит,СИ будет больше в данном случае на отсюда на объекте СИ=640кДж/м²+51кДж/м²=691 кДж/м².

Задание 2.

Определим степень ожога у людей и животных, находящихся на открытой территории объекта (табл. 5).

    Независимо  от причин ожогов, поражения делятся  на четыре степени: Люди, находящиеся на открытой местности, получили 4 степень ожога, а животные, находящиеся на открытой местности, получили 3 степень ожога.

    Ожоги – повреждения тканей, возникающие под действием высокой температуры, электрического тока, кислот, щелочей или ионизирующего излучения.

    Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи и росткового слоя, также появлением язв.

    Ожоги четвертой степени сопровождаются омертвлением кожи и поражением более глубоких тканей (мышц, костей и сухожилий).

    Поражение ожогами третьей и четвертой  степени значительной части тела может привести к смертельному исходу.

    Поражение глаз проявляется в ослеплении от 2 до 5 минут днем, до 30 и более минут  ночью, если человек смотрел в  сторону взрыва.

    Первая  помощь состоит в прекращении действия поражающего фактора. При ожогах пламенем следует потушить горящую одежду, вынести пострадавшего из зоны пожара; при ожогах горячими жидкостями или расплавленным металлом – быстро удалить одежду с области ожогов. Для прекращения воздействия температурного фактора необходимо быстрое охлаждение поражённого участка тела путем погружения в холодную воду, под струю холодной воды или орошением хлорэтилом. При химических ожогах (кроме ожогов негашеной известью) пораженную поверхность как можно быстрее обильно промывают водой из-под крана. В случае пропитывания химическим веществом нужно стремиться быстро его удалить. Абсолютно противопоказаны какие-либо манипуляции при ожоговых ранах. С целью обезболивания пострадавшему дают анальгин (пенталгин, темпалгин, седалгин). При больших ожогах пострадавший принимает 2-3 таблетки ацетилсалициловой кислоты (аспирина) и 1 таблетку димедрола. До прибытия врача дают пить горячий чай и кофе, минеральную воду (500-2000 мл). На обожжённые поверхности после обработки их 70% этиловым спиртом или водкой накладывают асептические повязки. При обширных ожогах пострадавшего заворачивают в чистую ткань или простыню и немедленно доставляют в больницу. Для местного лечения ожогов лучше применять многокомпонентные аэрозоли (левовинизоль, олазоль, ливиан, пантенол), эффективно также использование настоя травы зверобоя.