Опубликован: 08.06.2017 | Доступ: свободный | Студентов: 1027 / 508 | Длительность: 17:38:00
Специальности: Руководитель
Лекция 2:

Характеристика источников чрезвычайных ситуаций

Радиоактивное заражение

В отличие от других поражающих факторов, действие которых проявляется в течение относительно короткого времени, радиоактивное заражение является долговременным поражающим фактором ядерного взрыва.

Источниками радиоактивного заражения при ядерном взрыве являются:

  • продукты деления (осколки деления) ядерных взрывчатых веществ (Pu-239, U-235, U-238);
  • неразделившаяся часть ядерного заряда;
  • наведенная активность - радиоактивные изотопы (радионуклиды), образующиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов в районе взрыва.

Все эти радионуклиды являются источниками ионизирующих излучений. При нахождении на местности, зараженной этими веществами, личный состав подвергается внешнему и внутреннему облучению. Особую опасность представляют РВ, попадающие в организм с вдыхаемым воздухом, с водой и пищей, а также через кожу.

Наряду с гамма-излучением и нейтронным к ионизирующим излучениям относятся:

  • альфа-излучение, состоящее из альфа-частиц (ионизированных ядер гелия);
  • бета-излучение - электронное (и позитронное) излучение с непрерывным энергетическим спектром.

При наземном ЯВ высокотемпературная светящаяся область касается поверхности земли. Восходящие за огненным шаром воздушные потоки подхватывают и поднимают значительное количество радиоактивных и неактивных частиц, размеры которых колеблются от нескольких микрон до нескольких миллиметров, образуя грибовидное радиоактивное облако. При оседании с облака РВ на местности образуется радиоактивный след.

Форма следа радиоактивного облака зависит от рельефа местности, направления и скорости среднего ветра. На равнинной местности при постоянном направлении и скорости ветра радиоактивный след имеет форму вытянутого эллипса.

На следе облака ЯВ по степени опасности принято выделять четыре зоны (А, Б, В, Г), а радиационной аварии - пять (М, А, Б, В, Г). Параметры зон (мощность дозы через 1 час и дозы излучения) представлены на рис. 2.4.

Характеристика зон заражения на следе радиоактивного облака

увеличить изображение
Рис. 2.4. Характеристика зон заражения на следе радиоактивного облака

Зоны ограничиваются изолиниями мощности дозы излучения на 1 час после взрыва и дозой излучения за время полного распада РВ при ЯВ и за первый год при радиационных авариях.

Мощность дозы - отношение приращения дозы (экспозиционной, поглощенной, эквивалентной, эффективной) dX, dD, dH, dE за интервал времени dt к этому интервалу времени или, по физическому смыслу, - это скорость накопления дозы или доза отнесенная ко времени:

Px = dX/dt (А/кг);

PD = dD/dt (Гр/с);

PH = dH/dt (Зв/с);

PE = dE/dt (Зв/с).

Связь между дозой излучения за время полного распада Д\black \infty и мощностью дозы P в момент выпадения радиоактивных веществ на местности с достоверной точностью выражается простым соотношением, Д\black \infty = 5Ptвып, которое позволяет рассчитать дозу излучения за время полного распада РВ на том или ином участке следа.

Так, если выпадение РВ произошло через один час после взрыва и на это время мощность дозы составляла 100 р/ч, то доза за время полного распада в этой точке составит:

Д\black \infty = 5Ptвып = 5 x 100 x 1 = 500 рад.

С течением времени, вследствие самопроизвольного распада РВ, мощности дозы радиации на местности уменьшаются. Спад мощности дозы описывается степенной или экспоненциальной зависимостью:

после ядерных взрывов Р = Р0x t-1,2;

после радиационных аварий Р = Р0x t-0,5,

где P - мощность дозы на любое заданное время;

P0 - мощность дозы на 1 час после взрыва.

В соответствии с этими уравнениями установлено довольно простое правило "семь-десять", характеризующее спад мощностей дозы во времени: каждое семикратное увеличение времени, прошедшего после ядерного взрыва приводит к снижению мощности дозы в 10 раз. Правило справедливо для районов загрязнения, где формирование следа завершается в первые часы после взрыва (аварии). При РА действует правило "семь-два".

Так, если через 1 час после взрыва принять мощность дозы равной 100 рад/ч, то через 7 часов она составит 10 рад/ч, через 49 часов (\black \approx 2 дня) - 1 рад/ч, через 343 часа (\black \approx две недели) - 0,1 рад/ч. Через 10 часов мощности доз на внешних границах зон А, Б, В и Г соответственно составят - 0,5; 5; 15 и 50 рад/ч.

В военное время считается безопасной мощность дозы излучения 0,5 рад/ч, а в мирное время - 5 мрад/ч.

Ионизирующие излучения при воздействии на организм человека могут вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь (I, II, III, IV), лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).

Степень поражения зависит от вида облучения (внешнее или внутреннее), дозы облучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тела, общего состояния организма. В системе радиационной безопасности различают 4 вида доз: экспозиционная, поглощенная, эквивалентная и эффективная (единицы измерения доз см. в п. 3.1.1).

Экспозиционная доза Х - удельная плотность электрического заряда, создаваемого в веществе при его ионизации излучением.

Поглощенная доза D - удельная плотность энергии ионизирующих излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды.

Доза эквивалентная НT,R - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного излучения, WR.

Доза эффективная Е - как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе (в ткани Т) Нtт за время t на соответствующий взвешивающий коэффициент (Wт) для данного органа или ткани.

Радиационное облучение от радиоактивного заражения, как и от проникающей радиации, может вызвать лучевую болезнь. Если облучение от проникающей радиации носит одномоментный характер (до 15 с), то от радиоактивного заражения может быть растянуто во времени.

Одна и та же доза, полученная в различные промежутки времени или с перерывами, оказывает различный биологический эффект. Так, доза в 600 рад является смертельной при однократном воздействии ИИ на все тело, но не вызовет смерти и выраженных расстройств в организме, при облучении в течение 30 лет.

У одних людей заболевания и смерть могут наступить после однократного облучения дозой 200 рад, в то время как другие останутся живы после облучения дозой 400 рад.

В связи с этим различают однократное, многократное (равномерное), хроническое и острое облучение людей.

Однократным считается облучение, полученное в течение первых четырех суток. Облучение, полученное за время, превышающее четверо суток, является многократным. Острым облучением называют облучение людей однократной дозой в 100 рад и более.

Возможные последствия облучения людей в зависимости от времени и полученной дозы приведены в табл. 2.12.

Из таблицы 2.12 видно, что допустимыми дозами облучения людей (не приводящими к поражению и снижению работоспособности) являются:

  • при однократном облучении - 50 рад;
  • при многократном равномерном облучении - за месяц - 100 рад, квартал - 200 рад и год - 300 рад.
Таблица 2.12. Возможные последствия облучения людей
Доза облучения, рад Признаки поражения при облучении,
равномерном остром
50 до 4 суток нет нет
100 10-30 суток нет У 10% облучённых - тошнота, рвота, чувство усталости, без серьёзной потери работоспособности
200 3 месяца нет При дозе 100-250р - слабовыраженные признаки поражения лучевой болезни 1 степени
300 1 год нет При дозе 250-300р - лучевая болезнь 2 степени
400-700 Лучевая болезнь 3 степени. При отсутствии лечения смертность может достигнуть почти 100%
Более 700 Лучевая болезнь 4 степени. В большинстве случаев приводит к смертельному исходу
Более 1000 Молниеносная форма лучевой болезни. Поражённые теряют работоспособность практически немедленно и погибают в первые дни после облучения

Радиоактивные вещества, заражая элементы объектов (технологическое оборудование, приборы и т. п.), создают опасность радиоактивного облучения для обслуживающего персонала. Попадая в материалы (жидкие, газообразные, сыпучие), радиоактивные вещества изменяют их свойства, что может привести к отклонению технических характеристик изделий, особенно элементов радиоэлектроники. Готовые изделия мало подвержены вредному влиянию радиоактивного заражения, поскольку в них чувствительные элементы чаще всего защищены от альфа- и бета-частиц покрытиями, а гамма-излучение невысокой интенсивности не создает необратимых изменений.

Владимир Кесоян
Владимир Кесоян

В структуре МЧС РФ имеется Департамент гражданской защиты, однако его руководитель не может быть первым заместителем руководителя гражданской защиты (Премьер-министра РФ); первым заместитетелем может быть скорее министр МЧС, но в этом случае организация гражданской защиты на федеральном уровне будет аналогична организации гражданской обороны (раздел 1.2 лекции). Необходимо привести материал в соответствие с существующими органами государственного управления РФ

Вячеслав Дружинин
Вячеслав Дружинин
РСЧС действует на федеральном, МЕЖРЕГИОНАЛЬНОМ, региональном, МУНИЦИПАЛЬНОМ и ОБЪЕКТОВОМ уровнях. Соответственно неверно раскрыты органы управления. Приведите лекционный материал в соответствие с Постановлением Правительства 794 от 30.12.2003.