3956 (642704), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

1 Р/с=2,58-10-⁴ А/кг; 1 А/кг=3876 Р/с или 1 А/кг»3900 Р/с= =14-10^е Р/ч; 1 Р/ч=7,167-Ю"⁸ А/кг. Процесс ионизации атомов нейтронами отличен от процесса ионизации гамма-лучами. Поток нейтронов измеряется числом нейтронов, приходящихся на квад­ратный метр поверхности,— нейтрон /м2. Плотность потока -— нейтрон/(м2хс).

Степень тяжести лучевого поражения главным образом зависит от поглощенной дозы. Для измерения поглощенной дозы любого вида ионизирующего излучения Международной системой измере­ний «СИ» установлена единица грэй (Гр); в практике применяется внесистемная единица — рад. Грэй равен поглощенной дозе излучения, соответствующей энергии 1 Дж ионизирующего излучения лю­бого вида, переданной облучаемому веществу массой 1 кг. Для:

типичного ядерного взрыва один рад соответствует потоку нейтро­нов (с энергией, превышающей 200 эВ) порядка 5-Ю¹⁴ нейтрон /м² [5]: 1 Гр=1 Дж/кг=100 рад=10000 эрг/г.

Распространяясь в среде, гамма-излучение и нейтроны ионизи­руют ее атомы и изменяют физическую структуру веществ. При ионизации атомы и молекулы клеток живой ткани за счет наруше­ния химических связей и распада жизненно важных веществ по­гибают или теряют способность к дальнейшей жизнедеятель­ности.

При воздействии проникающей радиации у людей и животных может возникнуть лучевая болезнь. Степень поражения зависит от экспозиционной дозы излучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тела, общего состояния организма. Экспозиционная доза излучения до 50—80 Р (0,013—0,02 Кл/кг), полученная за первые четверо суток, не вызывает поражения и потери трудоспособности у людей, за исключением некоторых изменений крови. Экспозиционная доза в 200—300 Р, полученная за короткий промежуток времени (до четырех суток), может вызвать у людей средние радиационные по­ражения, но такая же доза, полученная в течение нескольких меся­цев, не вызывает заболевания. Здоровый организм человека спосо­бен за это время частично вырабатывать новые клетки взамен по­гибших при облучении [6, 7].

При установлении допустимых доз излучения учитывают, что облучение может быть однократным или многократным. Однократ­ным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Облучение, полученное за время, превышающее четверо суток, является многократным. При однократном облучении организма человека в зависимости от полученной экспозиционной дозы раз­личают четыре степени лучевой болезни.

Лучевая болезнь первой (легкой) степени возникает при общей экспозиционной дозе излучения 100—200 Р (0,026—0,05 Кл/кг). Скрытый период может продолжаться две-три недели, после чего появляются недомогание, общая слабость, чувство тяжести в го­лове, стеснение в груди, повышение потливости, может наблюдаться периодическое повышение температуры. В крови уменьшается со­держание лейкоцитов. Лучевая болезнь первой степени излечима.

Лучевая болезнь второй (средней) степени возникает при общей экспозиционной дозе излучения 200—400 Р (0,05—0,1 Кл/кг). Скры­тый период длится около недели. Лучевая болезнь проявляется в бо­лее тяжелом недомогании, расстройстве функций нервной системы, головных болях, головокружениях, вначале часто бывает рвота, понос, возможно повышение температуры тела; количество лейко­цитов в крови, особенно лимфоцитов, уменьшается более чем на­половину. При активном лечении выздоровление наступает через 1,5—2 мес. Возможны смертельные исходы—до 20 %.

Лучевая болезнь третьей (тяжелой) степени возникает при об­щей экспозиционной дозе 400—600 Р (0,1—0,15 Кл/кг). Скрытый период — до нескольких часов. Отмечают тяжелое общее состоя­ние, сильные головные боли, рвоту, понос с кровянистым стулом, иногда потерю сознания или резкое возбуждение, кровоизлияния в слизистые оболочки и кожу, некроз слизистых оболочек в области десен. Количество лейкоцитов, а затем эритроцитов и тромбоцитов резко уменьшается. Ввиду ослабления защитных сил организма появляются различные инфекционные осложнения. Без лечения болезнь в 20—70 % случаев заканчивается смертью, чаще от ин­фекционных осложнений или от кровотечений.

При облучении экспозиционной дозой более 600 Р (0,15 Кл/кг) развивается крайне тяжелая четвертая степень лучевой болезни, которая без лечения обычно заканчивается смертью в течение двух недель.

При взрывах ядерных боеприпасов средней и большой мощности зоны поражения проникающей радиации несколько меньше зон поражения ударной волной и световым излучением. Для боеприпа­сов малой мощности, наоборот, зоны поражения проникающей ра­диации превосходят зоны поражения ударной волной и световым излучением. Ориентировочные радиусы зон поражения для различ­ных экспозиционных доз гамма-излучений и мощностей взрывов ядерных боеприпасов в приземном слое приведены в табл. 5.

Радиационные повреждения. При воздушных (приземных) и наземных ядерных взрывах плотности потоков (дозы) проникающей радиации на тех расстояниях, где ударная волна выводит из строя здания, сооружения, оборудование и другие эле­менты производства, в большинстве случаев для объектов являются безопасными. Но с увеличением высоты взрыва все большее зна­чение в поражении объектов приобретает проникающая радиация. При взрывах на больших высотах и в космосе основным поражаю­щим фактором становится импульс проникающей радиации.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необрати­мые изменения в материалах, элементах радиотехнической, электро­технической, оптической и другой аппаратуры. В космическом про­странстве эти повреждения могут наблюдаться на расстояниях де­сятков и сотен километров от центра взрывов мегатонных боепри­пасов.

Необратимые изменения в материалах вызываются нарушения­ми структуры кристаллической решетки вещества вследствие воз­никновения дефектов (в неорганических и полупроводниковых ма­териалах), а также в результате прохождения различных физико-химических процессов. Такими процессами являются: радиацион­ный нагрев, происходящий вследствие преобразования поглощен­ной энергии проникающей радиации в тепловую; окислительные химические реакции, приводящие к окислению контактов и по­верхностей электродов; деструкция и «сшивание» молекул в поли­мерных материалах, приводящие к изменению физико-механиче­ских и электрических параметров; газовыделения и образование пылеобразных продуктов, которые могут вызвать вторичные фак­торы воздействия (взрывы в замкнутых объемах, запыление отдель­ных деталей приборов и т. д.).

Обратимые изменения, как правило, являются следствием иони­зации материалов и окружающей среды. Они проявляются в увели­чении концентрации носителей тока, что приводит к возрастанию утечки тока, снижению сопротивления в изоляционных, полупро­водниковых, проводящих материалах и газовых промежутках. Об­ратимые изменения в материалах, элементах и аппаратуре в целом могут возникать при мощностях экспозиционных доз 1000 Р/с. Проводимость воздушных промежутков и диэлектрических мате­риалов начинает существенно увеличиваться при мощностях доз 10 000 Р/с и более.

Проникающая радиация, проходя через различные среды (мате­риалы), ослабляется. Степень ослабления зависит от свойств мате­риалов и толщины защитного слоя. Нейтроны ослабляются в ос­новном за счет столкновения с ядрами атомов. Вероятность процес­сов взаимодействия нейтронов с ядрами количественно характери­зуется эффективным сечением взаимодействия и зависит главным образом от энергии нейтронов и природы ядер мишени.

Энергия гамма-квантов при прохождении их через вещества рас­ходуется в основном на взаимодействие с электронами атомов. По­этому степень их ослабления практически обратно пропорциональна плотности материала.

Защитные свойства материала характеризу­ются слоем половинного ослабления, при прохождении которого интенсивность гамма-лучей или нейтронов уменьшается в два раза (табл. 22).

Если защитная преграда состоит из нескольких слоев различ­ных материалов, например грунта, бетона и дерева, то подсчитывают степень ослабления для каждого слоя в отдельности и результаты перемножают:

Защитные сооружения ГО надежно обеспечивают защиту людей от проникающей радиации. Расчет защитных свойств этих сооруже­ний производится по гамма-излучению, так как доза гамма-излуче­ния значительно выше дозы нейтронного излучения, а слои поло­винного ослабления для строительных материалов приблизительно одинаковы.

На объектах, оснащенных электронной, электротехнической и оптической аппаратурой, следует предусматривать меры по защите этой аппаратуры от воздействия проникающей радиации. Повыше­ние радиационной стойкости аппаратуры может быть достигнуто путем [5]:

применения радиационностойких материалов и элементов;

создания схем малокритичных к изменениям электрических параметров элементов, компенсирующих и отводящих дополнитель­ные токи, выключающих отдельные блоки и элементы на период воздействия ионизирующих излучений;

увеличения расстояний между элементами, нахо­дящимися под электричес­кой нагрузкой, снижения рабочих напряжений на них;

регулирования тепло­вых, электрических и дру­гих нагрузок;

применения различного рода заливок, не проводя­щих ток при облучении;

размещения на объек­тах специальных защит­ных экранов или использования элементов конструкций объекта для ослабления действий ионизирующих излучений на менее радиационно-стойкие детали.

1. Радиоактивное заражение источники, поражающее действие на людей, способы защиты от радиоактивного заражения.

Радиоактивное заражение возникает в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва. Основные источники радиоактивности при ядерных взрывах: продукты деле­ния веществ, составляющих ядерное горючее (200 радиоактивных изотопов 36 химических элементов); наведенная активность, воз­никающая в результате воздействия потока нейтронов ядерного взрыва на некоторые химические элементы, входящие в состав грун­та (натрий, кремний и др.); некоторая часть ядерного горючего, которая не участвует в реакции деления и попадает в виде мельчай­ших частиц в продукты взрыва. Излучение радиоактивных веществ состоит из трех видов лучей: альфа, бета и гамма. Наибольшей проникающей способностью обладают гамма-лучи (в воздухе они проходят путь в несколько сот метров), меньшей — бета-частицы (несколько метров) и незначительной — альфа-частицы (несколько сантиметров). Поэтому основную опасность для людей при радио­активном заражении местности представляют гамма- и бета-излуче­ния.

Радиоактивное заражение имеет ряд особенностей, отличающих его от других поражающих факторов ядерного взрывав К ним отно­сятся: большая площадь поражения — тысячи и десятки тысяч квадратных километров; длительность сохранения поражающего действия — дни, недели, а иногда и месяцы; трудности обнаруже­ния радиоактивных веществ, не имеющих цвета, запаха и других внешних признаков.

Зоны радиоактивного заражения образуются в районе ядерного взрыва и на следе радиоактивного облака. Наи­большая зараженность местности РВ будет при наземных и подзем­ных (произведенных на небольшой глубине), надводных и подвод­ных ядерных взрывах. Зараженность местности РВ может также возникнуть в результате применения противником радиологическо­го оружия.

При наземном (подземном) ядерном взрыве огненный шар ка­сается поверхности земли. Окружающая среда сильно нагревается, значительная часть грунта и скальных пород испаряется и захваты­вается огненным шаром. Радиоактивные вещества оседают на рас­плавленных частицах грунта. В результате образуется мощное об­лако, состоящее из огромного количества радиоактивных и неактив­ных оплавленных частиц, размеры которых колеблются от нескольких микрон до нескольких миллиметров. В течение 7—10 мин радио­активное облако поднимается и достигает своей максимальной вы­соты, стабилизируется, приобретая характерную грибовидную фор­му, и под действием воздушных потоков перемещается с определен­ной скоростью и в определенном направлении. Большая часть радио­активных осадков, которая вызывает сильное заражение местности, выпадает из облака в течение 10—20 ч после ядерного взрыва.

При выпадении РВ из облака ядерного взрыва происходит за­ражение поверхности земли, воздуха, водоисточников, материаль­ных ценностей и т. п.

Масштабы и степень радиоактивного заражения местности за­висят от мощности и вида взрыва, особенностей конструкции бое-припаса, характера поверхности, над которой (на которой) произ­веден взрыв, метеорологических условий и времени, прошедшего после взрыва.

Форма следа радиоактивного облака зависит от направления и скорости среднего ветра. На равнинной местности при неменяющем­ся направлении и скорости ветра радиоактивный след имеет форму вытянутого эллипса (рис. 12). Наиболее высокая степень заражения наблюдается на участках следа, расположенных недалеко от центра взрыва и на оси следа. Здесь выпадают более крупные оплавленные частицы радиоактивной пыли. Наименьшая степень заражения наблюдается на границах зон заражения и на участках, наиболее удаленных от центра наземного ядерного взрыва.

Степень радиоактивного заражения местности характеризуется уровнем радиации на определенное время после взрыва и экспози­ционной дозой радиации (гамма-излучения), полученной за время от начала заражения до времени полного распада радиоактивных веществ.

Уровнем радиации называют мощность экспозицион­ной дозы (Р/ч) на высоте 0,7—1 м над зараженной поверхностью. Заражение техники, предметов, одежды, продовольствия, воды, а также кожных покровов людей и животных измеряют в милли­рентгенах в час. 1 мР/ч==Ь 10~³ Р/ч. Местность считается заражен­ной радиоактивными веществами при уровне радиации 0,5 Р/ч и выше.

Границы зон на . радиоактивно-зараженной местности (см. рис. 12) определяют по значениям экспозиционных доз гамма-излучения Z)„, получаемых за время от 1 ч после взрыва до полного распада радиоактивных ве­ществ. Для удобства решения задач по оценке радиационной обста­новки границы зон на радиоактивно-зараженной местности также принято характеризовать уровнями радиации на один (Ро) и десять часов после взрыва.

Зона умеренного заражения (зона А). Экспозиционная доза излу­чения за время полного распада РВ (DJ колеблется от 40 до 4000 Р (0,01—0,1 Кл/кг). Уровень радиации на внешней границе зоны через 1 ч после взрыва — 8 Р/ч, через 10ч — 0,5 Р/ч. В зоне А работы на объектах, как правило, не прекращаются. Работы на открытой местности, расположенной в середине зоны или у ее внутренней гра­ницы, должны быть прекращены на несколько часов.

Характеристики

Список файлов реферата