Поражающие факторы наземного ядерного взрыва

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Байкальский государственный университет экономики и права

Кафедра экономики труда и управление человеческими ресурсами

Дисциплина: Безопасность жизнедеятельности

Контрольная работа.

студентка: Ахмадеева Диана Раисовна

Иркутск, 2011г.

1. Оценка обстановки на объекте экономики при наземном ядерном взрыве (на примере наземного ядерного взрыва)

Исходные данные

1.R=16км,

2.Аз=270°С,

3.S=3км,

4.q=300кт,

5.Место взрыва - центр города,

6.Направление ветра - от центра взрыва на объект,

7.хв=50км/ч,

8.Объект - литейный цех,

9.Здание - кирпичное бескаркасное с ж/б перекрытием,

10.Оборудование - крановое,

11.КЭС - кабельные линии.

Поражающие факторы наземного ядерного взрыва:

1. Ударная воздушная волна

Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает миллиардов атмосфер (до 10 млрд. Па). Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до большего давления и плотности и нагревают до высокой температуры. Эти слои воздуха приводят в движение последующие слои. И так сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от центра взрыва, образуя воздушную ударную волну. Расширение раскаленных газов происходит в сравнительно малых объемах, поэтому их действие на более заметных удалениях от центра ядерного взрыва исчезает и основным носителем действия взрыва становится воздушная ударная волна. Вблизи центра взрыва скорость распространения ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает, а ударная волна ослабевает; на больших удалениях ударная волна переходит в обычную акустическую волну и скорость ее распространения приближается к скорости звука в окружающей среде. Воздушная ударная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит примерно 1000м за 1,4с, 2000м - за 4с, 3000м - за 7с, 5000м - за 12с. Отсюда следует, что человек, увидев вспышку ядерного взрыва, за время до прихода ударной волны, может занять ближайшее укрытие и тем самым уменьшить вероятность поражения ударной волной.

Основные параметры ударной волны, характеризующие ее разрушающее и поражающее действие: избыточное давление во фронте ударной волны, давление скоростного напора, продолжительность действия волны - длительность фазы сжатия и скорость фронта ударной волны.

Воздействие ударной волны на людей. Непосредственное поражение человека ударной волной возникает в результате воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха.

Ударная волна почти мгновенно охватывает человека и сжимает его со всех сторон. Мгновенное повышение давления в момент прихода ударной волны воспринимается как резкий удар.

Скоростной удар воздуха действует с одной стороны, обладает метательным действием и может отбросить человека, причинив ему травмы. Косвенные поражения-поражения, наносимые обломками, осколками различных предметов.

Воздействуя на людей, ударная волна вызывает переломы, повреждение внутренних органов, контузии, т.е. вызывает травмы различной тяжести, которые подразделяются:

1) Легкие - (20-40 кПа) - ушибы, вывихи, временные повреждения слуха, общей контузией.

2) Средние - (40-60 кПа) - серьезные контузии всего организма, повреждениями слуха, общей контузией.

3) Тяжелые-(60-100 кПа) - сильные контузии всего организма, тяжелыми переломами конечностей и сильными кровотечениями из носа и ушей.

4) Крайне тяжелые - (свыше 100 кПа) - Эти травмы могут привести к смертельному исходу.

2. Световая радиация.

Световая радиация - поток лучистой энергии, включающая ультрафиолетовые, инфракрасные и видимые лучи. Источник светового излучения - светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта (при наземном взрыве). Основными параметрами, характеризующими световое излучение, является световой импульс. Световым импульсом называется отношение количества световой энергии к площади освещенной поверхности, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей. Он зависит от мощности и вида взрыва, расстояния от центра взрыва и ослабления светового излучения в атмосфере, а также от экранирующего воздействия дыма, пыли, растительности и т.д. Световое излучение, воздействуя на людей, вызывают ожоги открытых участков кожи и поражают глаза.

Защита от световой радиации более проста, чем от других поражающих факторов. Световая радиация распространяется прямолинейно. Любая непрозрачная преграда, любой объект, создающий тень, могут служить защитой от нее. Полную защиту обеспечивают убежища и противорадиационные укрытия.

3. Проникающая радиация

Проникающая радиация - представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых из зоны ядерного взрыва. Источниками проникающей радиации является ядерная реакция и радиоактивный распад продуктов ядерного взрыва. Проникающая радиация характеризуется дозой излучения, т.е. количеством энергии радиоактивных излучений, поглощенной единицей объема облучаемой среды. Поражающее действие проникающей радиации на людей вызывается облучением, которое оказывает вредное действие на живые клетки организма. Оно зависит о величины дозы облучения и времени, в течение которого эта доза получена. Однократная доза облучения в течение 4 суток до 50Р, как и систематическое облучение до 100Р за 10-30 дней, не вызывает внешних признаков заболевания и читается безопасной. Дозы однократного облучения свыше 100Р. Вызывают лучевую болезнь. В зависимости от дозы облучения различают 3 степени лучевой болезни: первую (легкую), вторую (среднюю), третью (тяжелую), четвертую (крайне тяжелую). Лучевая болезнь 1 степени развивается при общей дозе однократного облучения 1-2 Гр (100-200Р). Гр (Грей) равен поглощенной дозе излучения, соответствующей энергии 1 Дж ионизирующего излучения любого вида, переданной облучаемому веществу массой 1 кг. Лучевая болезнь 2 степени возникает при общей дозе облучения 2-4 Гр (200-400Р). Лучевая болезнь 3 степени возникает при общей дозе облучения 4-6 Гр (400-600Р). При этом резко нарушена деятельность центральной нервной системы, нарушен гемопоэз. Лучевая болезнь 4 степени возникает при общей дозе облучения 6 Гр (600Р) и более. Она характеризуется неукротимой рвотой, адинамией, коллапсом и без лечения обычно заканчивается смертью.

При увеличении мощности ядерного боеприпаса значительно увеличиваются радиусы воздействия ударной волны и светового излучения, тогда как радиус действия ионизирующего излучения увеличивается незначительно.

4. Электромагнитный импульс

Электромагнитный импульс представляет собой электрические и магнитные поля, возникающие в результате воздействия гамма-излучений на атомы окружающей среды и образования потока электронов и положительных ионов. Продолжительность его действия составляет несколько десятков миллисекунд.

Воздействие ЭМИ может привести к сгоранию чувствительных электронных и электрических элементов, имеющих большие антенны, повреждению полупроводниковых, вакуумных приборов, конденсаторов. ЭМИ не имеет выраженного поражающего действия на людей.

5. Радиоактивное заражение местности, воды и воздушного пространства возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва. Источниками радиоактивных веществ являются:

1) Продукты деления ядерного заряда, излучающих бета - и гамма-лучи

2) Радиоактивные вещества непрореагировавшей части ядерного заряда (урана-235 или плутония - 239), излучающие б-, в-, г-лучи

3) Радиоактивные вещества, образовавшиеся под воздействием нейтронов в грунте. Основным источником радиоактивных веществ являются продукты ядерного взрыва, выпадающие из радиоактивного облака. Они представляют собой смесь множества изотопов различных химических элементов. Поражение радиоактивными веществами связано с двумя факторами: заражением и облучением людей. Заражение человека радиоактивными веществами, а также длительное нахождение на зараженной местности ведет к облучению, которое может вызвать лучевую болезнь.

Рисунок 1

2. Расчет поражающего действия ударной воздушной волны

Определение избыточного давления ударной воздушной волны (Р _изб) на объекте по табл.

q= 300 кт

s=3км

По таблице 2 3 км находится в интервале от 3,1 до 2,9 км Необходимо определить, как изменяется давление на 0,1 км. Определяем, чему равен интересующий нас интервал. Он равен 3,1 км -2,9 км= 0,2 км, что составляет, 0,1Ч2. Тогда получим изменение Р _изб на 0,1 км: (50кПа-40кПа):2=5 кПа. Если на расстояние2,9 км Р _изб=50кПа, то 3 км - это дальше от 2,9 км , значит Р _изб= будет меньше на 5 кПа, отсюда на объекте Р _изб=50кПа-5кПа=45кПа.

Ответ: Р _изб=50кПа-5кПа=45кПа.

3. Характеристика степени поражения людей на объекте

Степень поражения людей - средней тяжести. Появляются при избыточном давлении 40-60-кПа и характеризуются серьезными контузиями всего организма, повреждениями органов слуха, кровотечением из носа и ушей, а также сильными вывихами конечностей.

ударный волна радиация поражение

4. Характеристика степени разрушения здания, оборудования и КЭС на объекте

· Степень разрушения здания - сильное. Сильные разрушения зданий характеризуются разрушениями части стен и перекрытием нижних этажов и подвалов, в результате чего повторное использование помещений невозможно или нецелесообразно.

· Степень разрушения оборудования - слабое. Слабое разрушение оборудования характеризуется деформацией трубопроводов, повреждением и разрушением контрольно-измерительной аппаратуры, отдельными разрывами на линии электропередач.

· Степень разрушения КЭС - среднее.

5. Расчет поражающего действия светового излучения

Определение величины светового импульса на объекте.

По таблице 2 3 км находится в интервале от 2,4 до 3,1 км. Необходимо определить, как изменяется световой импульс на 0,1 км. Определяем, чему равен интересующий нас интервал. Он равен 3,1 км -2,4км= 0,7км, что составляет, 0,1Ч7.Тогда получим изменение Р _изб на 0,1 км: (1000 кДж/м²-640 кДж/м²):7=51,4 кДж/м². Если на расстояние 3,1 км величина светового импульса равна 640 кДж/м², то 3 км - это ближе от 3,1км , значит величина светового импульса будет больше на 51,4 кДж/м², отсюда на объекте величина светового импульса равна 640 кДж/м²+51,4 кДж/м²= 691,4 кДж/м². Ответ: Величина светового импульса равна 691,4 кДж/м².

6. Определение степени ожога у людей и животных, характеристика степени ожогов, первая доврачебная помощь

· Степень ожога у людей - 4 степень ожога. Ожоги 4 степени возникают при световом импульсе более 600 кДж/м² и характеризуются омертвением кожи более глубоких слоев тканей. Поражение ожогами 4 степени значительной части кожного покрова может привести к смертельному исходу.

· Степень ожога у животных- 3 степень ожога.

· Первая доврачебная помощь. При оказании помощи пострадавшему во избежание заражения нельзя касаться руками обожженных участков кожи или смазывать их мазями, жирами, маслами, вазелином, присыпать питьевой водой крахмалом и т.д. Нельзя вскрывать пузыри, удалять приставшую к обожженному месту мастику или другие смолистые вещества, так как удаляя их, легко можно содрать обожженную кожу и тем самым создать благоприятные условия для заражения раны. При тяжелых и обширных ожогах пострадавшего необходимо завернуть в чистую простыню ли ткань, не раздевая его, укрыть потеплее, напоить теплым чаем и создать покой до прибытия врача. Обожженное лицо необходимо закрыть стерильной марлей. При ожогах глаз следует делать холодные примочки из раствора борной кислоты (половина чайной ложки кислоты на стакан воды) и немедленно направить пострадавшего к врачу.

Определение, какие материалы будут воспламенены, какие будут иметь устойчивое горение

7. Характеристика пожаров

На объекте могут возникнуть отдельные пожары. Отдельные пожары возникают при СИ от 100 до 750 кДж/м². Зоны отдельных пожаров представляют собой районы, на территории которых пожары возникают в отдельных зданиях, сооружениях.

8. Определение продолжительности светового импульса

q=300 кт.

Продолжительность (Т) определяется по формуле :

Формула 1