Безопасность жизнедеятельности (стр. 5 )

Таблица 3

Слои половинного ослабления гамма-излучения и нейтронов, см.

Наименование материала	Плотность материала, г/см3	Слой половинного ослабления
γ-излучение	Нейтроны
Древесина	0,7	30,5	9,7
Полиэтилен	0,9	21,8	2,7
Вода	I	20,4	2,7
Грунт	1,6	13	9
Кирпичная кладка	1,6	13	9
Стеклопластик	1,6	13	10
Стиробетон	1,7	12	4
Железобетон	1,85	11	5
Железо (броня)	2,3	9,5	8,2
Свинец	11,3	2	12

В отличие от гамма-излучения наибольшее ослабляющее действие на поток нейтронов оказывают материалы, в которых много легких ядер, например, ядер атомов водорода, углерода и др. Это объясняется тем, что нейтроны взаимодействуют не с электронами атомов, а с ядрами. Если масса ядра и нейтрона одинакова, то нейтрон при лобовом ударе передает всю свою энергию ядру. Если же масса ядра значительно больше массы нейтрона, то нейтрон при ударе не передаст ядру всей энергии, а отскочит от него.

Процесс взаимодействия нейтронов можно выразить такой же зависимостью: Дn = Д0n/2ℓ/dn.

Любые материалы, в том числе грунт, дерево и бетон, которые наиболее часто применяются в строительстве, могут быть использованы для ослабления гамма-излучения и нейтронов.

Расчет и опыт показывает, что сооружения способные выдержать воздействие ударной волны, практически защищают находящихся в них людей и от поражения проникающей радиацией.

Во много раз уменьшают воздействие проникающей радиации и такие наиболее распространенные защитные сооружения, как окопы, траншеи и ходы сообщения, а также овраги, канавы, обратные по отношению к взрыву скаты холмов и другие неровности местности.

1.23. ПОРАЖЕНИЕ ЛЮДЕЙ ПРОНИКАЮЩЕЙ РАДИАЦИЕЙ

Гамма-излучение и нейтроны ионизируют атомы и молекулы входящие в состав организма, в результате чего может развиться лучевая болезнь.

По тяжести заболевания лучевую болезнь делят на четыре степени:

1 степень (легкая) – развивается при дозах радиации от 100 до
250 р и характеризуется слабо выраженными признаками. Через две-три недели после облучения пораженные испытывают потливость, утомляемость, головокружение, тошноту, сухость во рту.

Выход из строя людей при дозах 100–250 р наблюдается в течение третьей и четвертой недель после облучения. При этом вышедшие из строя нуждаются в стационарном лечении до 1,5–2 месяцев.

2 степень (средняя) – развивается при дозах от 250 до 400 р. Признаки поражения следующие: головная боль, тошнота, рвота, общая слабость, жажда, сухость и горечь во рту, головокружение.

Период разгара заболевания продолжается обычно 1,5–3 недели. В этот период у больных наблюдаются понижение аппетита, понос, кровоизлияние, выпадение волос.

Исход при лучевой болезни 2-й степени в большинстве случаев благоприятный. Период выздоровления нередко затягивается до 2–2,5 месяцев.

3 степень (тяжелая) – развивается при дозах радиации от 400 до 600 р. Признаки поражения те же, что и при лучевой болезни 2-й степени, но выражены более резко. К концу скрытого периода (1–3 недели) состояние больного ухудшается, наступает период разгара заболевания. Сильная головная боль, повышение температуры тела (до 40 °С), сонливость, понижение аппетита, жажда, тошнота, рвота, выпадение волос.

При своевременной госпитализации смертельные случаи исключаются, но период выздоровления затягивается до 3–6 месяцев.

4 степень (крайне тяжелая) – развивается при облучении дозами радиации свыше 600 р и в большинстве случаев заканчивается смертельным исходом.

Смерть обычно наступает в ближайшие 5–12 дней при явлениях нарастающей сердечно-сосудистой недостаточности и нарушения дыхания.

Контрольные вопросы:

1. Что представляет собой проникающая радиация?

2. Дайте характеристику гамма-излучению и нейтронному потоку.

3. Что такое рентген, бэр?

4. Перечислите основные принципы защиты от проникающей радиации.

5. Охарактеризуйте степени лучевой болезни.

1.24. РАДИОАКТИВНОЕ ЗАРАЖЕНИЕ

Источниками радиоактивного заражения являются радиоактивные продукты ядерной реакции – осколки деления ядер урана или плутония, радиоактивные вещества, образовавшиеся в почве в районе взрыва (наведенная активность).

Распад осколков сопровождается испусканием бета - и гамма - излучений. Периоды полураспада различных изотопов колеблются от долей секунды до многих лет.

Наведенная радиоактивность почвы обусловлена радиоактивными изотопами, образующимися в грунте в результате захвата нейтронов ядрами атомов химических элементов, входящих в состав грунта и техники (натрий, марганец, алюминий и др.).

1.25. МЕХАНИЗМ ЗАРАЖЕНИЯ МЕСТНОСТИ

При наземном взрыве большая часть расплавленного грунта, остывая, образует корку радиоактивного шлака. Часть расплавленного грунта и поднятая с земли пыль увлекаются восходящими потоками воздуха вверх, образуя мощный пылевой столб, который соединен с облаком взрыва. В результате этого в облако вовлекается большое количество грунта. При остывании облака образуется огромное количество высокоактивных оплавленных частиц с объемным распределением в них осколков деления. Эти частицы имеют различные размеры.

По мере остывания облака скорость его подъема уменьшается и под действием силы тяжести частицы начинают выпадать. Облако переносится ветром и постепенно рассеивается. По пути движения облака радиоактивные частицы образуют на поверхности земли зону радиоактивного заражения (рис. 22).

Рис. 22. Схема формирования следа радиоактивного облака наземного взрыва

На конфигурацию следа радиоактивного заражения влияют направление и скорость ветра.

След облака может иметь самую различную форму (рис. 23).

д

в

б

г

а

а – при неизмененном направлении ветра на разных высотах; б – при слабом ветре; в, г, д – при различных скоростях и направлениях ветра на разных высотах

Рис. 23. Возможные формы следа радиоактивного облака

При воздушном взрыве, вследствие того, что частицы пыли попадают в облако воздушного взрыва в тот период, когда оно находится уже высоко и относятся ветром от места взрыва, даже самые крупные радиоактивные частицы выпадают вдали от района взрыва, в результате образуется зона с малыми уровнями радиации.

На местности, зараженной радиоактивными веществами, выделяют зараженную зону в районе взрыва и след облака. Зараженная зона в районе взрыва образуется за счет наведенной активности грунта и за счет выпавших радиоактивных веществ из облака.

След облака образуется за счет выпадения радиоактивных частиц из облака, которое перемещается по ветру.

Различают четыре зоны радиоактивного заражения (рис. 24):

-  Г – зона чрезвычайноопасного заражения;

-  В – зона опасного заражения;

-  Б – зона сильного заражения;

-  А – зона умеренного заражения.

Рис. 24. Зоны радиоактивного заражения

На картах (схемах) наносится район взрыва и след облака.

Основными параметрами радиоактивного заражения являются доза, уровень радиации и степень заражения поверхностей объектов.

Доза радиации (Д) измеряется в рентгенах. Доза определяется за какой-либо промежуток времени, называемый временем облучения.

Уровень радиации (Р) характеризует интенсивность излучения, испускаемого радиоактивными веществами на зараженной местности, т. е. это доза излучения в единицу времени. Уровень радиации измеряют в рентгенах в час (р/ч).

Степень заражения поверхности техники, одежды, тела человека и других объектов измеряется в миллирентгенах в час (мр/ч).

При выпадении радиоактивных веществ из облака заражаются все предметы, находившиеся на местности. Это называется первичное заражение объектов.

Под действием ветра или в результате передвижения по зараженной местности радиоактивная пыль (грязь) может заражать ходовую часть техники и транспорта. Это называется вторичное заражение объектов.

Вторичное заражение значительно меньше первичного. Первичное заражение объектов зависит от степени заражения окружающей их местности, положения объекта, состояния его поверхности и свойств материала, из которого он сделан.

Степень первичного заражения объектов прямо пропорциональна уровню радиации на местности и приблизительно оценивается по формулам:

-  в сухую погоду Q = 100 · Р мр/ч,

-  в дождь Q = 500 · Р мр/ч,

-  в снегопад Q = 300 · Р мр/ч.

Вторичное заражение приблизительно определяется по формулам:

-  сухая почва Q = 1 · Рср. мр/ч,

-  дождь, вязкий грунт Q = 1500 · Рср. мр/ч,

-  снег Q = 500 · Рср. мр/ч.

1.26. ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ЛЮДЕЙ

Радиоактивные вещества являются источником альфа - бета - и гамма-излучения.

В результате воздействия внешнего гамма-излучения у человека развивается острая или хроническая лучевая болезнь, которая не отличается от той, которая возникает от воздействия проникающей радиации.

При попадании радиоактивных веществ внутрь организма или на кожу возникают острые или хронические радиационные поражения. Наряду со сходством с лучевой болезнью, возникающей в результате внешнего гамма-облучения, имеются и существенные отличия – наблюдается отсутствие первичной реакции, происходит более раннее поражение желудочно-кишечного тракта, поражение щитовидной железы.

При попадании радиоактивных веществ в организм через органы дыхания, картина поражения, тяжесть протекания такие же, как и при заражении через пищеварительный тракт.

При попадании радиоактивных веществ на кожу острые поражения её проявляются в виде покраснения с последующим шелушением, образованием пузырей и язв.

В реальных условиях внутреннее и внешнее заражение людей, действующих на зараженной местности, будет сопровождаться общим гамма-облучением. Дозы радиации от внешнего облучения могут быть получены значительно раньше, чем от внутреннего заражения, т. к. внутреннее заражение опасно при попадании внутрь организма только большого количества радиоактивных веществ, что маловероятно.

Однако заражение открытых участков тела вполне возможно, особенно в момент формирования радиоактивного следа. Чтобы не допустить его, необходимо принимать меры индивидуальной и коллективной защиты от попадания радиоактивных веществ на тело человека, а также своевременно проводить дезактивацию зараженной техники, транспорта и т. д.

Контрольные вопросы:

1. Перечислите источники радиоактивного заражения.

2. Назовите зоны радиоактивного заражения местности.

3. Перечислите основные параметры радиоактивного заражения. В чём они измеряются?

4. Чем обеспечивается защита от внутреннего и внешнего заражения людей?

1.27. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИМПУЛЬС

При взаимодействии гамма-квантов с атомами среды последним сообщается импульс энергии, небольшая доля которой тратится на ионизацию атома, а основная – на сообщение поступательного движения электронов и ионов, образовавшихся в результате ионизации. Ввиду этого электроны удаляются от ионов со скоростями, близкими к скорости света. Эти электроны принято называть первичными (быстрыми).

Обладая большой энергией, быстрые электроны производят дальнейшую ионизацию среды. Каждый быстрый электрон способен образовать до 30000 вторичных (медленных).

В результате этого в воздухе возникают кратковременные результирующие электрические и магнитные поля, которые и представляют собой электромагнитный импульс (ЭМИ).

Основными параметрами ЭМИ, определяющими его поражающее действие, являются характер изменения напряженности электрического и магнитного полей во времени (форма импульса) и величина максимальной напряженности поля (амплитуда импульса).

Электромагнитный импульс наземного ядерного взрыва на расстоянии до нескольких километров от центра взрыва представляет собой одиночный сигнал с крутым передним фронтом и длительностью в несколько десятков миллисекунд. Основная часть энергии приходится на частоты до 30 кГц.

Амплитуда электромагнитного импульса в указанной зоне может достигать величин от тысяч до десятков тысяч вольт на метр.

Поскольку амплитуда электромагнитного импульса быстро уменьшается с увеличением расстояния, ЭМИ наземного ядерного взрыва является поражающим фактором только на расстоянии нескольких километров от центра взрыва.

При увеличении высоты взрыва амплитуда импульса уменьшается.

1.28. ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

ИМПУЛЬСА И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕГО

В результате воздействия электромагнитного импульса на проводные и кабельные линии в них наводятся электрические напряжения. Под действием этих напряжений может происходить пробой изоляции кабелей, повреждение входных элементов аппаратуры, подключенной к воздушным и подземным линиям, а также выгорание плавких вставок.

Воздействие электромагнитного импульса на аппаратуру, наружные и внутренние линии резко снижается в случае применения специальных мер защиты. К ним относятся:

– использование электропроводящих металлических экранов – для защиты радиоэлектронной аппаратуры, расположенной в сооружениях;

– использование симметричных двухпроводных линий – для защиты аппаратуры, подключенной к протяжным наружным линиям;

– применение экранированных кабелей или прокладка кабелей в металлических трубах;

– применение средств защиты, аналогичных грозозащитным средствам.

Поскольку наведенные напряжения могут распространяться по кабельным и воздушным линиям на десятки километров и вызывать повреждение аппаратуры далеко за пределами района взрыва, входные цепи аппаратуры должны быть защищены указанными выше способами во всех случаях и даже тогда, когда взрыв в районе данного объекта не ожидается.

Контрольные вопросы:

1. Что представляет собой электромагнитный импульс?

2. Перечислите специальные меры защиты от воздействия электромагнитного импульса.

1.29. КОМБИНИРОВАННЫЕ ПОРАЖЕНИЯ ЛЮДЕЙ

Так как поражающие факторы действуют почти одновременно, у людей чаще всего будут наблюдаться комбинированные поражения. То есть будет иметь место сочетание ранений, контузий, ожогов с поражением проникающей радиацией и радиоактивными веществами. Такие поражения протекают тяжелее.

В зависимости от мощности взрыва и условий расположения людей характер комбинированных поражений будет различным. При взрывах боеприпасов среднего калибра и открытом расположении людей чаще всего будут встречаться сочетания ожогов и закрытых травм с лучевой болезнью. При взрывах боеприпасов сверхмалого и малого калибров – сочетания лучевой болезни с травмами. При взрывах боеприпасов крупного калибра – в основном сочетания травм и ожогов. При нахождении в населенных пунктах люди могут получить различные травмы от обломков разрушающихся зданий и осколков стекла.

В течение первых суток (т. е. времени, обычно принимаемого в практических расчетах при оценке радиуса зоны потери трудоспособности) тяжесть поражения людей определяется ведущим поражением: травмой, ожогом или лучевой болезнью.

При этом выход из строя от действия ударной волны и светового излучения определяется легкими поражениями, а от действия проникающей радиации – в основном поражениями средней тяжести.

1.30. РАЗРУШЕНИЕ И ПОВРЕЖДЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ И

ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Основным поражающим фактором для наземных промышленных и гражданских зданий и сооружений является воздушная ударная волна, а для подземных сооружений – сейсмовзрывные волны в грунте.

Различают четыре степени разрушения зданий: слабое, среднее, сильное и полное. В основу этой классификации положены характер разрушения здания и возможность использования его после взрыва.

Слабое разрушение – разрушение в основном оконных и дверных заполнений и перегородок. Возможно поражение людей обломками конструкций. Подвалы полностью сохраняются и укрывшиеся в них люди поражений не получают. Здания могут быть использованы после небольшого ремонта.

Среднее разрушение – разрушение второстепенных элементов: крыш, перегородок, оконных и дверных заполнений, появление трещин в стенах; перекрытия, как правило, не обрушиваются. Поражение людей в зданиях происходит главным образом обломками конструкций. Подвалы сохраняются. Часть помещений пригодна для использования после расчистки.

Сильное разрушение – разрушение части стен и перекрытий верхних этажей, образование трещин в стенах и деформация перекрытий нижних этажей. Большая часть находящихся в здании людей будет поражена. Возможно ограниченное использование части сохранившихся подвалов после их расчистки.

Полное разрушение – разрушение и обрушение всех элементов здания, гибель находящихся в здании людей. Использовать здание невозможно.

Городские кирпичные здания получают слабые разрушения при избыточном давлении ударной волны = 0,1 кг/см2, средние – при давлении 0,12–0,25 кг/см2, сильные – при давлении 0,2–0,35кг/см2. Бетонные и железобетонные здания также могут получить разрушения соответственно при давлении равном 0,3; 1 и 1,7 кг/см2.

Полное разрушение подземных сетей коммунального хозяйства возможно лишь при избыточном давлении ударной волны на поверхности земли не менее 15 кг/см2.

Высоковольтные линии электропередач и силовые сети выходят из строя при давлении 0,5–0,7 кг/см2 при наземных взрывах и 0,35–0,45 кг/см2 – при воздушных взрывах.

1.31. РАЗРУШЕНИЕ ФОРТИФИКАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ

Разрушение фортификационных сооружений происходит в результате воздействия ударной волны, а при отсутствии одежды крутостей – и от воздействия сейсмовзрывных волн в грунте.

В открытых сооружениях (окопы, траншеи, ходы сообщения, открытые щели) прежде всего обрушиваются крутости, засыпая сооружения грунтом.

Различают три степени разрушения фортификационных сооружений: слабое, среднее и полное.

Слабое разрушение – частичное разрушение примыкающего к закрытому сооружению хода сообщения, частичное разрушение предамбразурных устройств; для открытых сооружений – незначительное обрушение грунта и образование трещин в крутостях. Сооружение пригодно для боевого использования, но требует ремонта.

Среднее разрушение – разрушение примыкающего к закрытому сооружению участка хода сообщения, большие деформации, смещения и частичное обрушение основных конструктивных элементов, без значительного обрушения грунта; для открытых сооружений – частичное обрушение крутостей и засыпка рва сооружения от одной трети до половины глубины. Такие сооружения считаются вышедшими из строя.

Полное разрушение – разрушение остова основного помещения и входа в сооружение, обрушение покрытия, разрушение защитных дверей и внутреннего оборудования; для окопов, траншей, ходов сообщения и других открытых фортификационных сооружений – обрушение крутостей и почти полная засыпка рва обрушившимся грунтом.

Контрольные вопросы:

1. Что такое комбинированные поражения?

2. Что является основным поражающим фактором для промышленных гражданских зданий?

3. Какие степени разрушений зданий Вы знаете? Охарактеризуйте их.

4. Сколько степеней разрушения фортификационных сооружений различают? Дайте им оценку.

Раздел II. ХИМИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ

2.1. ПОНЯТИЕ О ХИМИЧЕСКОМ ОРУЖИИ

Первая мировая война. Долина р. Ипр в Бельгии покрыта рядами проволочных заграждений и изрезана траншеями. Все атаки частей немецкой армии отражаются хорошо организованной обороной англо-французских войск.

22 апреля 1915 г. в 17 часов со стороны немецких позиций появилась полоса серо-зеленоватого тумана. Через несколько минут этот необычный туман накрыл позиции французских частей. Находившиеся в траншеях солдаты и офицеры неожиданно стали задыхаться: ядовитый газ хлор, образовавший этот туман, обжигая органы дыхания, разъедал легкие. Пораженные газом падали, непораженные – охваченные паникой, бежали.

Немецкие войска на фронте 6 км за 5 мин выпустили около
180 тонн хлора. В результате этого было поражено 15 тыс. человек, около 5 тыс. умерло.

Так на поле боя появилось новое средство уничтожения людей – химическое оружие.

За годы первой мировой войны воевавшие страны произвели около 150 тыс. тонн различных отравляющих веществ (ОВ), более 125 тыс. т. было израсходовано. В первую мировую войну на долю химического оружия пришлись значительные людские потери – около 1 человек.

Химическое оружие обладает рядом особенностей.

Во-первых, оно – оружие объемного действия, так как ОВ после освобождения из боевой оболочки заражаются не только участки местности, но и значительные объемы воздуха, который, перемещаясь по ветру, вызывает поражения на больших пространствах.

Во-вторых, химическое оружие длительное время сохраняет свое поражающее действие, т. к. ОВ, находясь на местности, в воздухе и на различных предметах, могут вызывать поражения людей не только в момент применения, но и спустя более или менее длительное время после их использования.

В-третьих, для защиты от химического оружия необходимы специальные средства зашиты.

В-четвертых, химическое оружие оказывает сильное моральное воздействие на противника, резко снижает его боеспособность. Все это делает химическое оружие средством массового поражения.

Несмотря на Женевский протокол, запрещающий применение химического оружия, наиболее агрессивные государства неоднократно использовали его.

Фашистская Италия в 1936 г., против абиссинской армии произвела 19 массированных химических нападений. В результате чего из общих потерь абиссинцев в 50 тыс. человек жертвами химического оружия стали 15 тыс. или 30 %.

Японские части, в период с 1937 г. по 1943 г. против Китая, постоянно имели в комплекте артиллерийских средств 25 % химических снарядов, а в комплекте авиационных средств – 30 % химических бомб. В некоторых боях до 10 % потерь китайских войск приходилось на пораженных химическим оружием, примененным японскими войсками.

На протяжении всей второй мировой войны гитлеровцы держали мир под страхом применения ОВ. И то, что фашистская Германия не применила химического оружия, – заслуга Советской Армии и советского народа.

Начиная с 1961 г. армия США широко пользовалась химическими веществами в Южном Вьетнаме. Только в 1966 г. с американских самолетов в Южном Вьетнаме сброшено 1 баллонов отравляющих веществ на территорию примерно 21 тыс. га.

Все эти факты – серьезное предостережение о том, что химическое оружие может быть применено в неограниченных количествах.

2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ.

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

Химическим оружием называют отравляющие вещества и средства их боевого применения.

Отравляющими веществами могут быть различные ядовитые химические соединения, пригодные для поражения на поле боя живой силы противника.

Кроме поражения людей ОВ заражают воздух, местность, воду, технику, одежду, продовольствие и др. Все эти объекты, степень зараженности которых определяется концентрацией или плотностью заражения, в свою очередь могут быть причиной поражения людей.

Физиологическая активность ОВ тесно связана с теми химическими превращениями, которые они претерпевают после поступления в организм. Эти превращения заключаются в реакциях замещения, присоединения и отщепления, протекающих при взаимодействии ОВ с самыми разнообразными химическими соединениями, образующими ткани и системы организма.

Всякий живой организм является сложным комплексом взаимно связанных белковых систем, функции которых гармонично согласованы. Химическую основу белков составляют аминокислоты. К ним относятся: аланин, лизин, цистеин и другие – всего 20 аминокислот.

В молекуле белка содержится очень большое количество аминокислот, в самых разнообразных сочетаниях связанных друг с другом пептидными связями.

Помимо тканевых белков в организме есть особые, специфические белки, называемые ферментами. Такие белки являются биологическими катализаторами, способными в очень высокой степени направлять, ускорять или замедлять химические процессы в организме и тем самым оказывать решающее влияние на жизненные процессы.

Характерной особенностью ферментов является специфичность их действия; каждому типу химических превращений соответствует свой наиболее активный вид ферментов. Например, очень важную роль в деятельности нервной системы играет особое вещество – ацетилхолин, а разрушение его происходит при обязательном участии фермента холинэстеразы. Одна молекула холинэстеразы за 1 сек расщепляет примерно 10000 молекул ацетилхолина.

Каждый фермент имеет определенный объем и определенную поверхность. В химическом отношении эта поверхность неоднородна и на ней имеется небольшой участок, называемый активным центром.

Очевидно, что специфическое действие фермента связано с более полным соответствием структуры активного центра фермента со структурой вещества. Чем больше эти структуры соответствуют друг другу, тем ближе подходит вещество к ферменту; при полном соответствии структур вещество входит в фермент, как ключ в замок. При этом происходит активация вещества, вследствие чего он легко подвергается химическим превращениям, быстро освобождая поверхность фермента.