БЖД в чрезвычайных ситуациях

 

 

1. Радиоактивное заражение местности.

 

Ядерным оружием называется оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии. Ядерное оружие – самое мощное средство массового уничтожения. Его поражающими факторами являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.

  К источникам повышенной  опасности относятся предприятия  атомной энергетики, места захоронения  радиоактивных отходов, радиохимическая промышленность, химические заводы. Опасным источником заражения могут быть аварии ядерных реакторов. Аварийные ситуации создаются при нарушениях в технологических системах очистки, когда происходит выброс продуктов ядерного деления с газами или сброс с водой в водоемы и реки, а также при разрушении активной зоны реактора – тепловом взрыве, приводящем к поступлению во внешнюю среду большого количества продуктов ядерного деления.

На долю радиоактивного заражения местности приходится 10-15% всей энергии взрыва. Радиоактивное заражение местности, воды, водоисточников, воздушного пространства возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва.

При подземном и наземном взрывах грунт из воронки взрыва, втягиваясь в огненный шар, расплавляется и перемешивается с радиоактивными веществами, а затем постепенно оседает на землю как в районе взрыва, так и за его пределами в направлении ветра, образуя местные (локальные) выпадения.

 В зависимости  от мощности взрыва локально выпадает от 60 до 80% радиоактивных веществ. 20-40% радиоактивных веществ поднимается в тропосферу, разносится в ней вокруг земного шара и постепенно (в течение 1-2 месяцев) оседает на землю, образуя глобальные выпадения.

При воздушных взрывах радиоактивные вещества не смешиваются с грунтом, поднимаются в стратосферу и в виде мелкодисперсного аэрозоля медленно (в течение нескольких лет) выпадает на землю.

2. Зоны радиоактивного заражения местности.

 

Огромное количество грунта, поднятое из воронки наземного взрыва на большую высоту, перемешивается с продуктами взрыва и, остывая, выпадает на землю, образуя радиоактивный след.

Размеры следа зависят от мощности взрыва, скорости ветра и других метеоусловий. При частых изменениях направления и скорости ветра след может принять пятнистый (мозаичный) характер, сложную конфигурацию, но для упрощения расчетов его форму условно принимают за эллипс, который характеризуется двумя осями: длиной R и шириной L. Отношение длины к ширине в зависимости от скорости ветра колеблется от 7:1 до 10:1.

Радиоактивные вещества, выпадая на местность, заражают ее неравномерно: сильнее вблизи взрыва и слабее по мере удаления от места взрыва. Район заражения характеризуется уровнями радиации и дозами, которые будут различными в разных его точках. В соответствии с этими характеристиками след радиоактивного облака условно делится на четыре зоны:

• Зона А – умеренного заражения, на внешней границе которой уровень радиации через 1 час после взрыва (Р1ч) будет 8 Р/ч, а доза радиации до полного распада (Д∞) 40Р;
• Зона Б – сильного заражения, на внешней границе которой Р1ч=80 Р/ч, а Д∞=400 Р;
• Зона В – опасного заражения, на внешней границе которой Р1ч=240 Р/ч, а Д∞=1200 Р;
• Зона Г – чрезвычайно опасного заражения, на внешней границе Р1ч=800 Р/ч, а Д∞=4000 Р.

 

Границы зон радиоактивного заражения обозначаются на карте местности (схеме или плане объекта) определенными цветами: зоны А – синим, зоны Б – зеленым, зоны В – коричневым, зоны Г – черным.

Для дифференцирования режимов защиты, а также ведения сельскохозяйственного производства зоны А, Б, В дополнительно делятся на подзоны. Их внешние границы характеризуются уровнями радиации через 1ч после взрыва (Р/с): А-1-8, А-2-20, А-3-40, А-4-60;

Б-1-80, Б-2-120, Б-3-160;

В-1-240, В-2-600.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Источники ионизирующих излучений.

 

Источниками заражения местности являются продукты деления ядерного взрыва (радионуклиды), излучающие бета – частицы и гамма – лучи; радиоактивные вещества непрореагировавшей части ядерного заряда (урана – 235, плутония – 239), излучающие альфа-, бета-частицы и гамма – лучи; радиоактивные вещества, образовавшиеся в грунте под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность). Находящиеся в почве атомы кремния, натрия, магния становятся радиоактивными и излучают бета – частицы и гамма – лучи. Химические элементы грунта  с наведенной радиацией и радиоактивные вещества непрореагировавшей части ядерного заряда составляют незначительную часть всех радиоактивных веществ, образовавшихся при взрыве.

Основным источником ионизирующего излучения являются продукты ядерного взрыва, выпадающие из радиоактивного облака. Они представляют собой смесь множества изотопов различных химических элементов, образовавшихся в процессе деления ядерного заряда и радиоактивного распада этих изотопов. При делении ядер урана – 235 и плутония – 239 образуется около 200 изотопов 36 различных элементов средней части таблицы Менделеева. Из множества радионуклидов наиболее опасными являются изотопы йода, цезия, стронция.

Радиоактивное заражение, как и проникающая радиация, не наносит повреждения зданиям, сооружениям, технике, а поражает живые организмы, которые, поглощая энергию радиоактивных излучений, получают дозу облучения, измеряемую в рентгенах (Р).

Заражение местности радиоактивными веществами характеризуется мощностью дозы, измеряемой в рентгенах в час (Р/ч). Мощность дозы, измеренной на высоте 1м от поверхности земли (крупного зараженного объекта), называют уровнем радиации.

Уровень радиации показывает дозу облучения, которую может получить живой организм в единицу времени на зараженной местности. В условиях военного времени местность считается зараженной при уровне радиации 0,5 Р/ч и выше.

Степень заражения радиоактивными веществами поверхности отдельных объектов в полевых условиях измеряют в единицах уровней радиации по гамма – излучению в миллирентгенах в час (мР/ч) или микрорентгенах в час (мкР/ч).

Характерной особенностью радиоактивного заражения является постоянно происходящий спад уровня радиации вследствие распада радионуклидов. За время, кратное 7, уровень радиации снижается в 10 раз.

Находящиеся на зараженной местности люди, животные, растения подвергаются как внешнему гамма – облучению, так и поверхностному заражению осевшими на одежду, кожу, шерстный покров, стебли, листья радиоактивными веществами, поражающее действие которых в основном обусловлено наличием в них бета – излучателей. Кроме того, вместе с зараженным воздухом и пищей они попадают внутрь организма человека и животных, вызывая внутреннее заражение.

Опасным источником заражения могут быть атомные электростанции, на которых произошли аварии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Дозиметрические величины и их единицы измерения.

 

Основная задача дозиметрии в гражданской обороне – выявление и оценка степени опасности ионизирующих излучений для населения, войск и невоенизированных формирований ГО в целях обеспечения целесообразных действий в различных условиях радиационной обстановки.

  С ее помощью осуществляются  обнаружение и измерение радиоактивного  излучения (уровня радиации) для  решения задач по обеспечению  жизнеспособности населения и успешному проведению спасательных и неотложных аварийно – восстановительных работ в очагах поражения; измерение степени зараженности различных объектов для определения необходимости и полноты проведения дезактивации и санитарной обработки, а также определения пригодности зараженных продуктов, воды и кормов к потреблению; измерение доз облучения в целях ограничения переоблучения и определения работо- и жизнеспособности населения и отдельных людей в радиоактивном отношении; лабораторное измерение степени зараженности РВ продуктов питания, воды, кормов.

  Активностью называется мера количества радиоактивного вещества, выражаемая числом ядерных превращений в единицу времени. Эта единица получила название беккерель (Бк). Кюри – активность такого количества вещества, в котором происходит 3,7*1010 актов распада в секунду. Такой активностью обладает 1г радия. В практике пользуются  числом распадов в минуту, тогда единицы активности имеют значения: 1Ки = 2,2*1012 расп/мин; милликюри 1мКи = 2,22*109 расп/мин; микрокюри 1мкКи = 2,22*106 расп/мин.

  Активность вещества, отнесенная  к единице массы или объема, называется удельной активностью и выражается в Бк/кг, Бк/м3, Ки/кг, Ки/л, а к единице поверхности – поверхностной активностью, или плотностью заражения, выражаемой в Бк/см2, Ки/км2.

  Ионизирующая способность радиоактивных излучений характеризуется дозой – энергией, переданной излучением облучаемой массе вещества. Существуют две различные величины дозы излучения: экспозиционная и поглощенная.

    Экспозиционная доза характеризует ионизирующую способность излучений в воздухе. За единицу экспозиционной дозы принят кулон на килограмм (Кл/кг). Кулон на килограмм – экспозиционная доза рентгеновского и гамма – излучения, при которой в килограмме сухого атмосферного воздуха образуются ионы, несущие заряд в 1 кулон электричества каждого знака. Рентген (Р) – экспозиционная доза, при которой в 1 см3 воздуха образуется 2,08*109 пар ионов.

  Степень, глубина и форма  лучевых поражений, развивающихся  среди биологических объектов при воздействии на них ионизирующего излучения, в первую зависит от величины поглощенной энергии излучения. Для характеристики этого показателя используется понятие поглощенной дозы, т.е. энергии, поглощенной массой облученного вещества. За единицу поглощенной дозы излучения принимается джоуль на килограмм (Дж/кг). В радиобиологии и радиационной гигиене широкое применение получила внесистемная единица поглощенной дозы – рад, грей (Гр).

  Различные виды излучений вызывают в живых тканях различный биологический эффект. Единицей поглощенной дозы, учитывающей относительную биологическую эффективность любого излучения, является бэр – внесистемная единица эквивалентной дозы. В этих единицах установлены нормы радиационной безопасности НРБ-76 внешнего и внутреннего облучения в мирное время в атомной энергетике, медицинской, ветеринарной радиологии.

  В настоящее время предельно  допустимой дозой внешнего облучения для работников этих профессий считается 5 бэр в год. Поражающий эффект излучений зависит не только от величины поглощенной дозы, но и от времени ее накопления, т.е.  интенсивности излучения. Единицей мощности поглощенной дозы при взаимодействии с телом человека или животных является грей в секунду - Гр/с.

  Степень заражения радиоактивными  веществами характеризуется плотностью заражения. Измеряется единицами поверхностной активности (Бк/см2, Ки/км2). Знание степени заражения позволяет оценить вредное биологическое воздействие радиоактивно зараженных предметов и веществ при соприкосновении с ними людей (животных) или попадании их внутрь организма. В полевых условиях в настоящее время степень радиоактивного заражения измеряют в единицах мощности дозы по гамма – излучению в миллирентгенах в час (мР/ч). В качестве допустимых норм зараженности пользуются мощностями доз, соответствующих безопасным плотностям заражения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Закон спада уровня радиации. Задача №1

Рассчитать величину уровня радиации через 2,6,12,24,48 часов после ядерного взрыва и аварии на атомной электростанции. Построить график. Сделать выводы.

Закон спада уровня.

Рt=

Рt- уровень радиации

Р0- уровень радиацию через 1 час

t- отрезок времени

степень 0,5- используется для расчета спада уровня радиации после аварии на атомной электростанции.

степень 1,2- используется для расчета уровня спада радиации после ядерного взрыва.

Авария на атомной электростанции.

Р2= мр/ч

Р6= мр/ч

Р12= мр/ч

Р24= мр/ч

Р48= мр/ч

Расчет при ядерном взрыве.

Р2= мр/ч

Р6= мр/ч

Р12= мр/ч

Р24= мр/ч

Р48= мр/ч

После ядерного взрыва спад уровня радиации происходит интенсивней, чем после аварии на атомной электростанции.

 

 

 

 

 

6. Поражающее воздействие  радиоактивных веществ на людей.

 

Внешнее гамма-облучение вызывает у людей и животных такой же эффект, как и проникающая радиация. Разница лишь в том, что дозу проникающей радиации живой организм получает в течение нескольких секунд, а доза внешнего облучения накапливается в течение всего времени пребывания на зараженной территории. Накопление дозы гамма-облучения в организме происходит неравномерно. Большая ее часть накапливается в первые часы и дни после выпадения радионуклидов, когда уровень радиации наиболее высокий. В первые сутки накапливается 50% суммарной дозы до полного распада РВ, за четверо суток – 60%. Поэтому особенно важно обеспечить защиту от радиации впервые четверо суток после взрыва.