Оценка обстановки на объекте экономики при наземном ядерном взрыве

             1.Оценка обстановки на объекте  экономики при наземном ядерном взрыве

                                          (на примере наземного ядерного  взрыва)                                                            

                                                           1.1. Исходные данные

 Расшифровка индексов:

1 – радиус города, км

2 – расположение объекта относительно  центра города по азимуту, град.

3 – удаление объекта от центра города, км

4 – мощность ядерного боеприпаса (тротилового эквивалента), кт.

5 – место взрыва

6 – направление ветра

7 – скорость ветра, км/ч

8 – наименование объекта (цеха): литейный (Л), механический (М), сборочный  (С), электроцех (Э).

 

 Таблица

Индекс	Вариант
	9
1	19
2	45
3	3
4	300
5	Центр города
6	От центра взрыва на объект
7	25
8	М

 

                                                 1.2.Характеристика объекта

Механический цех (М):

Здание – одноэтажное из сборного железобетона (ж/б),

Оборудование – станки,

Наружные коммуникально-энергетические системы (КЭС) – кабельные линии, воздушные линии (ВЛ).

 

                            1.3.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%.

Воздушная ударная  волна – это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Источниками возникновения ударной волны являются высокое давление в области взрыва (миллиарды атмосфер) и температура, достигающая миллионов градусов. Наибольшее давление в сжатой области наблюдается на передней ее кромке, которая называется фронтом ударной воздушной волны. Непосредственно за фронтом ударной волны образуются сильные потоки воздуха, скорость которых достигает нескольких сотен километров в час (даже на расстоянии 10 км от места взрыва боеприпаса мощностью 1 Мт скорость движения воздуха превышает 110 км/ч). При оценке воздействия воздушной ударной волны на людей и животных различают непосредственные поражения (возникают в результате действия избыточного давления и скоростного напора, приводящих к травмам) и косвенные поражения (могут быть нанесены обломками зданий, камнями, осколками стекла и других предметов, летящих под воздействием скоростного напора). Воздействие ударной волны на людей характеризуется легкими (временное  нарушением слуха, легкие контузии, вывихи, ушибы - при избыточном давлении 20-40 кПа), средними (контузии головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей, вывихи конечностей - при избыточном давлении 40-60 кПа), тяжелыми (травмы внутренних органов, внутреннее кровотечение, сотрясение мозга, сильные переломы - при избыточном давлении свыше 100 кПа) и крайне тяжелыми поражениями. Защитой от ударной волны являются убежища.

Световое  излучение представляет собой поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником его является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах – и испарившегося грунта. Максимальная температура поверхности светящейся области не зависит от мощности взрыва и равна приблизительно 5700-7700˚ С. Когда температура снижается до 1700˚ С, свечение прекращается. Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом – количеством световой энергии, падающей за все время излучения на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения светового излучения. Результатом действия светового излучения может быть оплавление, обугливание, большие температурные напряжения  в материалах, а также воспламенение и возгорание. Поражение людей световым импульсом выражается в появлении ожогов 1-4 степеней как открытых, так и защищенных одеждой участков тела, а также в поражении глаз, которое проявляется в ослеплении от 2 до 5 минут днем, до 30 и более минут ночью, если человек не смотрел в сторону взрыва. Защитой от светового излучения может служить любая непрозрачная преграда.

Проникающая радиация представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва. Время действия проникающей радиации на материалы характеризуется поглощенной дозой, мощностью дозы и потоком нейтронов. Она может вызвать обратимые и необратимые изменения в материалах, элементах радиотехнической оптической и другой аппаратуры за счет нарушения кристаллической решетки вещества, а также в результате различных физико-химических процессов, происходящих под воздействием ионизирующих излучений. Поражающее действие проникающей радиации на людей характеризуется дохой поглощенной энергии и заключается в ионизации атомов и молекул биологической ткани, в результате чего нарушается обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, что приводит к возникновению лучевой болезни. Степень тяжести лучевого поражения зависит от поглощенной дозы, времени, за которое получена эта доза, а также от индивидуальных особенностей организма и его состояния на момент облучения.

Радиоактивное заражение местности. Его источником служат продукты деления ядерного горючего, радиоактивные изотопы, образующиеся в грунте и других материалах при воздействии нейтронов, а также неразделившаяся часть ядерного заряда. Основное место в образовании радиоактивного заражения принадлежит осколкам деления ядерного горючего. Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучений: альфа, бета и гамма. Поскольку при наземном взрыве в огненный шар вовлекается значительное количество грунта и других веществ, то при охлаждении эти частицы выпадают в виде радиоактивных осадков, и при перемещении облака на земле остается радиоактивный след. Плотность заражения как в районе взрыва, так и по следу заражения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Радиационное заражение местности характеризуется мощностью дозы излучения и дозой излучения за период полного распада радиоактивных веществ. Местность считается зараженной при уровнях радиации 0,5 Р/ч и более.

Электромагнитный  импульс. При ядерном взрыве образуется сильное электромагнитное излучение в широком диапазоне волн с максимумом плотности в области 15-30 кГц. Ввиду кратковременности действия (десятки миллисекунд) это излучение называют электромагнитным импульсом.

Основными параметрами электромагнитного  импульса, как поражающего фактора, являются напряженности электрического и магнитного полей.  На человека электромагнитный импульс не оказывает  непосредственного влияния. Действие электромагнитного импульса проявляется прежде всего на проводящих электрический ток телах. В результате может произойти пробой изоляции кабелей, повреждение входных устройств радио- и электроаппаратуры, сгорание разрядников и плавких вставок, повреждение трансформаторов, выход из строя полупроводниковых кабелей. Защита от электромагнитного импульса достигается экранированием отдельных блоков и узлов радио- и электроаппаратуры. 

 

                         

 

                          1.3.1.Расчет поражающего действия ударной воздушной волны

1)Рисунок. На нем: место  расположения объекта относительно  центра города с учетом азимута, зоны поражения людей от ударной воздушной волны.

2)Поражающее действие ударной воздушной волны определяется избыточным давлением во фронте (Р_изб), которое зависит от мощности боеприпаса (q) и расстояния объекта от центра взрыва.

 

Определение расстояния от центра наземного взрыва по избыточному  давлению во фронте ударной воздушной  волны

 

Мощность боеприпаса, кт	Расстояние от взрыва R (км) по избыточному давлению Ризб (кПа)
	10 кПа	20 кПа		30  кПа	40 кПа		50  кПа		60 кПа	100 кПа
300	7,3		4,4	3,6		3.1	2,9	2,5		1,7

 

Расстояние объекта от взрыва 3 км. По таблице расстояние находится  в интервале от 3,1 до 2,9.Определим  давление на 0,1км:

3,1 – 2,9=0,2 км, что составляет 0,1х2

Тогда получим изменение  Р_изб на 0,1км: (50кПа – 40кПа):2=5кПа. Если на расстоянии 2,9 км

Р_изб =50кПа, то 3 км – это дальше от 2,9 км, значит Р_изб будет меньше на 5 кПа, отсюда на объекте

Р_изб = 50кПа – 5кПа=45кПа

3)Степень поражения людей:  средней тяжести – свыше 40 до 60кПа (45кПа)

4)Степень разрушения объектов:

Характеристика объекта	Давление в кПа по степени                         разрушения
Здания
Одноэтажное из сборного ж/б	Полное (более 40)
Оборудование
Станки	Полное (более 25)
КЭС
1.Кабельные линии	Среднее (31-50)
2.ВЛ высокого напряжения	Среднее (31-50)

 

                                     1.3.2.Расчет поражающего действия  светового излучения

1) Определение расстояния от центра взрыва по величине СИ

 

Мощность взрыва, кт	Расстояние в км по величине СИ в кДж/м2
	4200 кДж/м2	1000 кДж/м2	640 кДж/м2	320 кДж/м2	160 кДж/м2
300	1,0	2,4	3,1	4,3	6,4

3,1-2,4=0,7 км (0,1х7) – интервал  изменения СИ

(1000 кДж/м²- 640 кДж/м²):7= 51кДж/м² – Изменение СИ на 0,1 км

Так как 3 км ближе к 3,1км, то

СИ=640 кДж/м²-51кДж/м²=589 кДж/м²

 

2)Значение СИ, вызывающее ожог у людей и животных

 

Степень ожога	Значение СИ, кДж/м2
	Для людей	Для животных
1	80-160	80-250
2	161-400	251-500
3	401-600	501-800
4	Свыше 600	Свыше 800

Так как СИ=589 кДж/м²,то у людей и у животных будет 3 степень ожога (вне убежища).

                                                                       

                                                                                   Виды ожогов:

Ожоги по тяжести классифицируются по 4 степеням:

I степень - самая лёгкая, когда кожа краснеет, отекает; 

II - на обожжённом месте  появляются пузыри;

III - образуются участки  омертвения кожи;

IV - ожог вызывает омертвение  глубоколежащих тканей: жировой  клетчатки, мышц.

Очень важно при ожогах оказать первую помощь - выздоровление  и даже жизнь пострадавшего зависят  от немедленно принятых мер.

Термические ожоги

Если на человеке горит  одежда, то на неё нужно накинуть плотную ткань или одеяло. Но как  только огонь погаснет, сразу снять, чтобы горячая ткань не была долго  прижата к обгоревшей коже. Человека в горящей одежде нельзя укутывать  с головой!

Погасив огонь, надо разрезать  и осторожно снять с обожжённой кожи одежду, но ни в коем случае не срывать её. Рану необходимо закрыть  чистой, сухой повязкой.

При ожогах II и выше степени  нельзя вскрывать пузыри, смазывать  и присыпать обожжённую поверхность  какими-нибудь средствами. Обязательно  нужно вызвать "скорую помощь".

При небольших ожогах I степени  надо подержать место ожога под  струей чистой холодной воды, а затем  обильно смочить его спиртом  или одеколоном. Потом можно приложить  к коже капустные листья или тёртый сырой картофель. Кашеобразную картофельную массу накладывают на марлевую повязку  и меняют такую повязку каждые полчаса.

Можно использовать примочки с охлаждённым крепким отваром  коры дуба. Его готовят из расчёта 1 ст. ложка коры на 1 стакан кипящей  воды.

А смазывать небольшой  ожог сразу же растительным маслом не стоит: жир образует на поверхности  кожи плёнку, которая препятствует теплоотдаче с обожжённой поверхности. Защитная плёнка необходима при лечении  более глубоких ожогов II-III степеней, но тогда лечение проводится под  контролем врача.

Химические ожоги

Их вызывает попадание  на кожу кислот, щелочей и некоторых  тяжёлых металлов. Надо промыть обожжённое место в течение 15-20 минут под  струей холодной воды, а затем попытаться нейтрализовать жидкость, вызвавшую  ожог. Если это кислота, то нужно  наложить повязку, пропитанную слабым раствором питьевой соды (1 ч. ложка  соды на стакан воды); при ожоге щелочью - слабым раствором лимонной или  уксусной кислоты (также 1 ч. ложка на стакан воды).

3) Значение СИ по воздействию на материалы

Наименование материала	Значение СИ, кДж/м2
	Воспламенение	Устойчивое горение
Ткань х/б темная	250-400	580-670
Резиновые изделия	250-420	630-840
Бумага, солома, стружка	330-500	710-840
Доска сосновая	500-670	1700-2100
Кровля мягкая (толь, рубероид)	580-840	1000-1700
Обивка сидений автомобиля	1250-1450	2100-3300