|
Радиоактивное заражение местности,
приземного слоя атмосферы, воздушного пространства, воды и других объектов
возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного
взрыва.
Значение радиоактивного заражения как поражающего фактора
определяется тем, что высокие уровни радиации могут наблюдаться не только в
районе, прилегающем к месту взрыва, но и на расстоянии десятков и даже сотен
километров от него. В отличие от других поражающих факторов, действие которых
проявляется в течение относительно короткого времени после ядерного взрыва,
радиоактивное заражение местности может быть опасным на протяжении нескольких
суток и недель после взрыва.
Наиболее сильное заражение местности происходит при
наземных ядерных взрывах, когда площади заражения с опасными уровнями
радиации во много раз превышают размеры зон поражения ударной волной,
световым излучением и проникающей радиацией. Сами радиоактивные вещества и
испускаемые ими ионизирующие излучения не имеют цвета, запаха, а скорость их
распада не может быть изменена какими-либо физическими или химическими
методами.
Зараженную местность по пути движения облака, где выпадают
радиоактивные частицы диаметром более 30— 50 мкм, принято называть ближним
следом заражения. На больших расстояниях — дальний след-г-небольшое заражение
местности не влияет на боеспособность личного состава.
Источниками радиоактивного заражения при ядерном взрыве
являются: продукты деления (осколки деления) ядерных взрывчатых веществ
(Pu-239, U-235, U-238); радиоактивные изотопы (радионуклиды), образующиеся в
грунте и других материалах под воздействием нейтронов,— наведенная
активность; неразделившаяся часть ядерного заряда.
Продукты деления, выпадающие из облака взрыва,
представляют собой первоначально смесь около 80 изотопов 35 химических
элементов средней части Периодической системы элементов Д. И. Менделеева: от
цинка (№ 30) до гадолиния (№ 64). Почти все образующиеся ядра изотопов
перегружены нейтронами, являются нестабильными и претерпевают p-распад с
испусканием у-кван- тов. Первичные ядра осколков деления в последующем
испытывают в среднем три-четыре распада и в итоге превращаются в стабильные
изотопы
По мере увеличения времени, прошедшего после взрыва,
активность осколков деления быстро падает.
Образование наведенной активности в грунте в пределах зоны
распространения нейтронов имеет практическое значение при воздушном ядерном
взрыве. В грунте в основном образуются радиоактивные Mn-56, Al-28, Na-24,
количество которых пропорционально выходу нейтронов при взрыве данного
ядерного заряда. Максимальное количество нейтронов на единицу мощности заряда
образуется приторыве нейтронного боеприпаса.
Активность неразделившейся части ядерного заряда следует
учитывать только в случае аварийных взрывов ядерных боеприпасов или при их
ликвидации взрывом обычного ЪВ.
При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается
поверхности земли и образуется воронка выброса. Значительное количество
грунта, попавшего в светящуюся область, плавится, испаряется л перемешивается
с радиоактивным» веществами. По мере остывания светящейся области и ее подъема
пары конденсируются, образуя радиоактивные частицы разных размеров.. Сильный
прогрев грунта н приземного слоя воздуха способствует образованию в районе
верша восходящих потоков воздуха, которые формируют пылевой столб («ножку>
облака). Когда плотность воадуха в> облаке взрыва станет равной плотности
окружающего воздуха, подъем облака прекращается. При
этом в среднем за 7—10 мин облако достигает максимальной
высоты подъема Н, которую иногда называют высотой стабилизации облака ( 2.8,
2.7).
В каждой точке следа, например в точке Л, находящейся на
удалении R от центра взрыва, выпадают радиоактивные частицы разного размера;
средний размер частиц уменьшается по мере удаления от места взрыва.
На местности, подвергшейся радиоактивному заражению при
ядерном взрыве, образуются два участка: район взрыва и след облака ( 2.9). В
свою очередь в районе взрыва различают наветренную и подветренную стороны.
Причиной заражения местности в районе взрыва являются
оседание осколков деления и образование наведенной активности. Плотность
заражения местности, уровни радиации на ней и дозы до полного распада
радиоак<гивг ных веществ на границах зон заражения убывают с удалением от
центра взрыва. Радиус заражения ра&ша взрыг ва не превышает 2 км. С подветренной стороны задождеше местности в районе взрыва увеличено за счет наложения на след
облака.
Границы зон радиоактивного заражения с разной степенью
опасности для личного состава можно характеризовать как мощностью дозы
излучения (уровнем радиации) на определенное время после взрыва, так и дозой
до полного распада радиоактивных веществ.
По степени опасности зараженную местность по следу облака
взрыва принято делить на следующие четыре зоны.
Зона А — умеренного заражения. Дозы излучения до полного
распада РВ на внешней границе зоны Д» =40 рад, на внутренней границе Д» =400
рад. Ее площадь составляет 70—80% площади всего следа.
Зона Б — сильного заражения. Дозы излучения на границах
Доо =400 рад и Доо =1200 рад. На долю этой зоны приходится примерно 10%
площади радиоактивного следа.
Зона В — опасного заражения. Дозы излучения на ее внешней
границе за период полного распада РВ Д«> = = 1200 рад, а на внутренней
границе Доо =4000 рад. Эта зона занимает примерно 8—10% площади следа облака
взрыва.
Зона Г — чрезвычайно опасного заражения. Дозы излучения на
ее внешней границе за период полного распада РВ Доо =4000 рад, а в середине
зоны Д.» = 7000 рад.
УровЬи радиации на внешних границах этих зон через 1 ч
после взрыва составляют соответственно 8, 80, 240 и 800 рад/ч, а через 10 ч —
0,5; 5; 15 и 50 рад/ч. Со временем уровни радиации на местности снижаются по
зависимости согласно формуле (2.2) или ориентировочно в 10 раз через отрезки
времени, кратные 7. Например, через 7 ч после взрыва мощность дозы
уменьшается в 10 раз, а через 49 ч — в 100 раз.
Объем воздушного пространства, в котором происходит
осаждение радиоактивных частиц из облака взрыва и верхней части пылевого
столба, принято называть шлейфом облака (см. 2.8). По мере приближения
шлейфа облака к объекту уровни радиации возрастают вследствие v-излучения
радиоактивных веществ, содержащихся в шлейфе. После подхода края шлейфа
наблюдается выпадение радиоактивных частиц.
По формуле (2.5) можно рассчитывать дозу излучения, в
частности, на случай движения войск по зараженной радиоактивными веществами
местности.
При подходе фронта радиоактивного заражения к какому-либо
рубежу на местности одновременно с повышением радиации увеличивается и
концентрация радиоактивных веществ в приземном слое воздуха, которая
достигает максимального значения примерно к середине периода выпадения
радиоактивных веществ, когда проходит центр шлейфа, и затем уменьшается к
концу периода выпадения.
Поскольку в органы дыхания человека практически не могут
попадать частицы диаметром более 100 мкм, а именно вместе с крупными частицами
выпадает основная доля активности, то общее количество РВ, которое может
накопиться в незащищенных органах дыхания за период формирования следа, не
вызовет острых радиационных поражений личного состава. Еще меньше РВ попадает
в незащищенные органы дыхания при вторичном заражении воздуха, когда осевшая
радиоактивная пыль поднимается в воздух во время движения техники в сухую
погоду или при выполнении инженерных работ на местности.
(после прохождения шлейфа облака) относительная плотность
заражения ее поверхностей в зонах умеренного и сильного заражения
рриентировочно равна 10% плотности заражения окружающей местности.
Следовательно, с учетом формулы (2.6) плотность заражения вооружения и
военной техники QT МОЖНО определять по формуле
QT = 2- 106Р.
Для вооружения и военной техники плотность зараже ния
25000 расп./{мин-см2) на их поверхности соответст
вует мшщмти! дозы у-нэлучения, равной 1 мращ^ч По тарному
соотношению оценивается степень заражения вооруженна к военной техники
(мрад^ч). При7 действа» войск на следе ядерного взрыва возможное
радиоактивное заражение воздуха, поверхностей вооружения и военной техники по
сравнению с поражающим воздействием внешнего Y-излучения от продуктов'
взрыва, выпавши яа местность, имеет второстепенное значение, не приводящее к
снижению боеспособности личного состава.
|