Очаг комбинированного поражения

При ядерном взрыве в атмосфере возникают следующие поражающие факторы: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс, радиоактивное заражение местности (только при наземном (подземном) взрыве). Распределение общей энергии взрыва зависит от типа боеприпаса и вида взрыва. При взрыве в атмосфере до 50% энергии расходуется на образование воздушной ударной волны, 35% — на световое излучение, 4% — на проникающую радиацию, 1% — на электромагнитный импульс. Еще около 10% энергии выделяется не в момент взрыва, а в течение длительного времени при распаде продуктов деления взрыва. При наземном взрыве осколки деления ядер выпадают на землю, где и происходит их распад. Так происходит радиоактивное заражение местности. Воздушная ударная волна — это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Источником возникновения воздушной волны являются высокое давление в области взрыва (миллиарды атмосфер) и температура, достигающая миллионов градусов. Раскаленные газы, стремясь расшириться, сильно сжимают и нагревают окружающие слои воздуха, в результате чего от центра взрыва распространяется волна сжатия или ударная волна. Вблизи центра взрыва скорость распространения воздушной ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния от центра взрыва скорость снижается, и ударная волна трансформируется в звуковую волну. Наибольшее давление в сжатой области наблюдается на передней ее кромке, которая называется фронтом воздушной ударной волны. Разность между нормальным атмосферным давлением и давлением на передней кромке ударной волны составляет величину избыточного давления. 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 более 110 км/час.) При встрече с преградой создается нагрузка скоростного напора или нагрузка торможения, которая усиливает разрушающее действие воздушной ударной волны. Действие воздушной ударной волны на объекты носит довольно сложный характер и зависит от многих причин: угла падения, реакции объекта, расстояния от центра взрыва и др. Когда фронт ударной волны достигает передней стенки объекта, происходит ее отражение. Давление в отраженной волне повышается в несколько раз, что и определяет степень разрушения данного объекта. Для характеристики разрушений зданий, сооружений приняты четыре степени разрушения: полные, сильные, средние и слабые. Полные разрушения — когда разрушаются все основные элементы здания, в том числе и несущие конструкции. Подвальные помещения могут частично сохраняться.

• · Сильные разрушения — когда разрушаются несущие конструкции и перекрытия верхних этажей, деформируются перекрытия нижних этажей. Использование зданий невозможно, а восстановление нецелесообразно.
• · Средние разрушения — когда разрушаются крыши, внутренние перегородки и частично перекрытия верхних этажей. После расчистки часть помещений нижних этажей и подвалы могут быть использованы. Восстановление зданий возможно при проведении капитального ремонта.
• · Слабые разрушения — когда разрушаются оконные и дверные заполнения, кровля и легкие внутренние перегородки. Возможны трещины в стенах верхних этажей. Здание может эксплуатироваться после текущего ремонта.

При оценке воздействия воздушной ударной волны на людей и животных различают непосредственные и косвенные поражения. Непосредственные поражения возникают в результате действия избыточного давления и скоростного напора, в результате чего человек может быть отброшен, травмирован. Косвенные поражения могут быть нанесены в результате действия обломков зданий, камней, стекла и других предметов, летящих под воздействием скоростного напора.

Воздействие ударной волны на людей характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми поражениями.

• · Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20−40 кПа. Они характеризуются временным нарушением слуха, легкими контузиями, вывихами, ушибами.
• · Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40−60 кПа. Они проявляются в контузиях головного мозга, повреждении органов слуха, кровотечении из носа и ушей, вывихах конечностей.
• · Тяжелые поражения возможны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа. Они характеризуются сильными контузиями всего организма, потерей сознания, переломами; возможны повреждения внутренних органов.
• · Крайне тяжелые поражения наступают при избыточном давлении свыше 100 кПа. У людей отмечаются травмы внутренних органов, внутреннее кровотечение, сотрясение мозга, сильные переломы. Эти поражения часто приводят к смертельному исходу.

Защитой от ударной волны являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями. Рекомендуется лечь на землю головой по направлению к взрыву, лучше в углубление или за складку местности.

Световое излучение представляет собой поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах и испарившегося грунта. Размеры и формы светящейся области зависят от мощности и вида взрыва. При воздушном взрыве — это шар, при наземном — полусфера. Максимальная температура поверхности светящейся области примерно 5700−7700 °С. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. 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 открытых и защищенных одеждой участков тела, а также в поражении глаз.

Независимо от причин ожогов, поражение делится на четыре степени:

• · Ожоги первой степени выражаются поверхностным поражением кожи: покраснением, припухлостью и болезненностью. Они не представляют опасности.
• · Ожоги второй степени характеризуются образованием пузырей, наполненных жидкостью. Требуется специальное лечение. При поражении до 50−60% поверхности тела обычно наступает выздоровление.
• · Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи и росткового слоя, а также появлением язв.
• · Ожоги четвертой степени сопровождаются омертвлением кожи и поражением более глубоких тканей (мышц, сухожилий и костей).

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. 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 составляет 15−20 секунд. Поражающее действие проникающей радиации на материалы характеризуется поглощенной дозой, мощностью дозы и потоком нейтронов. Радиус поражающего действия проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и воздушной ударной волны. Однако на больших высотах, в стратосфере и космосе — это основной фактор поражения. Проникающая радиация может вызывать 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 под воздействием ионизирующих излучений. Поражающее действие на людей характеризуется дозой излучения. Степень тяжести лучевого поражения зависит от поглощенной дозы, а также от индивидуальных особенностей организма и его состояния в момент облучения. Доза облучения в 1 Зв (100 бэр) не приводит в большинстве случаев к серьезному поражению человеческого организма, а 5 Зв (500 бэр) — вызывает очень тяжелую форму лучевой болезни. Радиоактивное заражение местности Его источником являются продукты деления ядерного горючего, радиоактивные изотопы, образующиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов — наведенная активность, а также неразделившаяся часть ядерного заряда. Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучения: альфа, бета и гамма. Время их воздействия на окружающую среду будет весьма продолжительным. Поскольку при наземном взрыве в огненный шар вовлекается значительное количество грунта и других веществ, то при охлаждении эти частицы выпадают в виде радиоактивных осадков. По мере перемещения облака, по его следу происходит выпадение радиоактивных осадков, и, таким образом, на земле остается радиоактивный след. Плотность заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от конкретных условий. Конфигурация следа реально может быть определена только после окончания выпадения радиоактивных частиц на землю. Местность считается зараженной при уровнях радиации 0,5 р/ч и более. В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко в первые часы после взрыва. Уровень радиации на один час после взрыва является основной характеристикой при оценке радиоактивного заражения местности. Радиоактивное поражение людей и животных на следе радиоактивного облака может вызываться внешним и внутренним облучением. Последствием облучения может быть лучевая болезнь. Лучевая болезнь первой степени возникает при однократной дозе облучения 100−200 Р (0,026−0,052 Кл/кг). Скрытый период болезни может длиться две-три недели, после чего появляется недомогание, слабость, головокружение, тошнота. В крови уменьшается количество лейкоцитов. Через несколько дней эти явления проходят. В большинстве случаев специального лечения не требуется.

• · Лучевая болезнь второй степени возникает при дозе облучения 200−400 Р (0,052−0,104 Кл/кг). Скрытый период продолжается около недели. Затем наблюдается общая слабость, головные боли, повышение температуры, расстройство функций нервной системы, рвота. Количество лейкоцитов снижается наполовину. При активном лечении выздоровление наступает через полтора-два месяца. Возможны смертельные исходы — до 20% пораженных.
• · Лучевая болезнь третьей степени наступает при дозах облучения 400−600 Р (0,104−0,156 Кл/кг). Скрытый период длится несколько часов. Отмечается общее тяжелое состояние, сильные головные боли, озноб, повышение температуры до 40 °C, потеря сознания (иногда — резкое возбуждение). Болезнь требует длительного лечения (6−8 месяцев). Без лечения до 70% пораженных погибают.
• · Лучевая болезнь четвертой степени возникает при однократной дозе облучения свыше 600 Р (0,156 Кл/кг). Болезнь сопровождается затемнением сознания, лихорадкой, резким нарушением водно-солевого обмена и заканчивается смертельным исходом через 5−10 суток. Лучевые болезни у животных возникают при более высоких дозах облучения. Внутреннее облучение людей и животных обусловливается радиоактивным распадом изотопов, попавших в организм с воздухом, водой или пищей. Значительная часть изотопов (до 90%) выводится из организма в течение нескольких дней, а остальные всасываются в кровь и разносятся по органам и тканям. Некоторые изотопы распределяются в организме почти равномерно (цезий), а другие концентрируются в определенных тканях. Так, в костных тканях отлагаются источники a-излучений (радий, уран, плутоний); b-излучений (стронций, иттрий) и g-излучений (цирконий). Эти элементы очень слабо выводятся из организма. Изотопы йода преимущественно откладываются в щитовидной железе; изотопы лантана, церия и прометия — в печени и почках и т. п.