Оружие массового поражения

УО «ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ЗАОЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИИ

Контрольная работа

по радиационной безопасности

вариант №55

Студентки 1 курса

ЗЭ-78 группы

Пригожей Ксении Валерьевны

зачётка: 091855

г.Витебск

Содержание

1. Ядерные источники энергии, термоядерный синтез и деление тяжелых ядер

1.1 Ядерные источники энергии

1.2 Термоядерный синтез

1.3 Деление тяжелых ядер. Цепная реакция

1.4 Ядерные реакторы

1.5 Управление ядерным реактором

1.6 Выделение энергии при реакции деления

2. Бактериологическое оружие

План работы:

2.1 Идеи применения бактериологического оружия

2.2 Понятие бактериологического (биологического) оружия

2.3 Биологические особенности этого вида оружия

2.4 Понятие о болезнетворных микробах и токсинах

2.5 Способы применения бактериологического оружия

2.6 Очаг бактериологического поражения и ликвидация

2.7 Чрезвычайные ситуации характерные для Республики Беларусь

2.8 Заключение

3. Характеристика основных СДЯВ (азотная кислота, соляная кислота, аммиак сжиженный) - основные свойства и виды опасности, необходимые действия и меры первой помощи при поражении, нейтрализация

План работы:

3.1 Характеристика основных сильно действующих ядовитых веществ

3.2 Первая помощь при поражении СДЯВ

3.3 Азотная кислота

3.4 Соляная кислота

3.5 Аммиак сжиженный

4. Написать уравнение ядерной реакции (n, np) для ядра азота - 14. Оценить устойчивость ядра отдачи и написать уравнение возможного распада этого ядра

5. Сравнить относительную устойчивость ядер: Алюминий-27, кремний-28, фосфор-30

6. Литература

1. Ядерные источники энергии, термоядерный синтез и деление тяжелых ядер

1.1 Ядерные источники энергии

Энергия - это движущая сила любого производства. Тот факт, что в распоряжении человека оказалось большое количество относительно дешевой энергии, в значительной степени способствовало индустриализации и развитию общества. Однако в настоящее время при огромной численности населения и производство, и потребление энергии становится потенциально опасным. Наряду с локальными экологическими последствиями, сопровождающимися загрязнением воздуха и воды, эрозией почвы, существует опасность изменения мирового климата в результате действия парникового эффекта.

Человечество стоит перед дилеммой: с одной стороны, без энергии нельзя обеспечить благополучия людей, а с другой - сохранение существующих темпов ее производства и потребления может привести к разрушению окружающей среды, серьезному ущербу здоровья человека.

Сегодня около половины мирового энергобаланса приходится на долю нефти, около трети - на долю газа и атома (примерно по одной шестой) и около одной пятой - на долю угля. На все остальные источники энергии остается всего несколько процентов. Совершенно очевидно, что без тепловых и атомных электростанций на современном этапе человечество обойтись не в состоянии, и все же по возможности там, где есть, следует внедрять альтернативные источники энергии, чтобы смягчить неизбежный переход от традиционной энергетики к альтернативной. Тогда будет жизненно важно, сколько солнечных батарей успеет вступить в действие, сколько заработает “мини-ГЭС” и приливных станций, открывающих дорогу тысячам других, сколько цепочек ветряков встанет по горам и сколько цепочек волновых буйков закачается у побережий.

Ядерная энергия играет исключительную роль в современном мире: ядерное оружие оказывает влияние на политику, оно нависло угрозой над всем, живущим на Земле. А пока человечество стремится утолить свои непрерывно растущие потребности в энергии путем беспредельного развития ядерной энергетики, радиоактивные отходы загрязняют нашу планету. В действительности жизнь на Земле всегда зависела от ядерной энергии: ядерный синтез питает энергией Солнце, радиоактивные процессы в недрах Земли нагревают ее жидкое ядро, влияют на подвижность материковых плит.

Первая половина 20 века ознаменовалась крупнейшей победой науки - техническим решением задачи использования громадных запасов энергии тяжелых атомных ядер - урана и тория. Этого вида топлива, сжигаемого в атомных котлах, не так уж много в земной коре. Если всю энергетику земного шара перевести на него, то при современных темпах роста потребления энергии урана и тория хватит лишь на 100 - 200 лет. За этот же срок исчерпаются запасы угля и нефти.

Вторая половина 20 века стала веком термоядерной энергии. В термоядерных реакциях происходит выделение энергии в процессе превращения водорода в гелий. Быстро протекающие термоядерные реакции осуществляются в водородных бомбах. В термоядерных реакторах, безусловно, будет использоваться не обычный, а тяжелый водород. В результате использования водорода с атомным весом, отличным от наиболее часто встречающегося в природе, удастся получить ситуацию, при которой литр обычной воды по энергии окажется, равноценен примерно 400 литрам нефти. Элементарные расчеты показывают, что дейтерия (разновидность водорода, которая будет использоваться в подобных реакциях) хватит на земле на сотни лет при самом бурном развитии энергетики, в результате чего проблема заботы о топливе отпадет практически навсегда.

И все-таки вновь и вновь мы обращаемся к вопросу, из какого материала и какими методами в будущем человечество должно получать энергию? На сегодня существует несколько основных концепций решения проблемы.

Ядерные реакции играют огромную роль в астрофизике: все химические элементы образовались в результате сложнейшего комплекса ядерных реакций, протекающих в звездах. Но и на Земле от этих реакций зависит многое: ядерные реакции деления урана и плутония под действием нейтронов -- основа атомной энергетики.

1.2 Термоядерный синтез

Источником энергии может служить реакция синтеза атомных ядер - образование из легких ядер более тяжёлых. Удельная энергия связи ядер увеличивается при переходе от ядер тяжелого водорода (₁²Н и ₁³Н) к литию ₃⁶Li и особенно к гелию ₂⁴Не, т.е. реакция синтеза лёгких ядер в более тяжёлые должна сопровождаться выделением большого количества энергии. В качестве примера запишем некоторые реакции синтеза:

₁²Н + ₁²Н > ₁³Н + ₁¹ р Е = 4 Мэв (1 Мэв)

₁²Н + ₁²Н > ₂⁴Не + ₀¹n Е = 3,3 Мэв (0,66 Мэв)

₁²Н + ₁³Н > ₂⁴Не + ₀¹n Е = 17,6 Мэв (3,5 Мэв)

₁²Н + ₃⁶Li > ₂⁴Не + ₂⁴Не Е = 22,4 Мэв (2,8 Мэв)

В скобках даны значения энергии, приходящиеся на один нуклон.

В реакциях синтеза энергия выделяемая на один нуклон, как правило значительно больше, чем в реакциях деления тяжёлых ядер (~0,84 Мэв).

Чтобы осуществить такую реакцию необходимо сблизить ядра до расстояния ~ 2 · 10 ^-15 м, равного радиусу действия ядерных сил, преодолевая при этом потенциальную энергию отталкивания:

Е = Z₁Z₂е²/(4ре₀r)

Из этого уравнения следует, что осуществить слияние лёгких ядер тем легче ядер тем легче, чем меньше Z. Поэтому обычно выбираются ядра дейтерия и трития. Если Z₁ = Z₂ = 1, то Е = 0,7 Мэв. Так как на долю каждого сталкивающегося ядра приходится половина указанной энергии, то средней энергии теплового движения, равной 0,35 Мэв, соответствует температура ~ 2,6 10⁹ К. Однако оказывается, что для протекания реакции синтеза ядер достаточна температура порядка 10⁷ К. Это связано с двумя факторами:

1. Из-за случайного распределения частиц по скоростям всегда имеется некоторое число ядер, энергия которых значительно превышает среднее значение.

2. Синтез ядер может происходить вследствие туннельного эффекта. Возможность осуществления управляемого термоядерного синтеза позволило бы:

· Использовать источник энергии в виде дейтерия, находящегося в воде океанов;

· При термоядерных реакциях не образуются радиоактивные ядра.

В настоящее время наибольшие надежды связаны с тремя реакциями.

1. ₁²Н + ₁²Н > ₂³Не + ₀¹n + 3,2 Мэв

2. ₁²Н + ₁²Н > ₁³Н + ₁¹p + 4,0 Мэв

3. ₁²Н + ₁³Н > ₂⁴Не + ₀¹n + 17.6 Мэв

Расчёты показывают, что минимальная температура, при которой реакции самоподдерживаются равна: в первых двух случаях - 350 млн. градусов, в третьем случае - 60 млн. градусов.

Существуют следующие проблемы создания управляемого термоядерного синтеза:

1. Создание необходимой минимальной температуры.

2. Создание определенного ограничения для произведения nф, где n - концентрация вещества в плазме, ф - время удержания частиц в плазме. Для первых двух реакций nф? см^-3. Для третьей реакции nф? 10¹⁴см^-3.

Предел возможной концентрации вещества определяется по величине максимального давления, которые могут выдерживать стенки термоядерного реактора. Если принять давление 10 атм, то концентрация вещества в плазме должна быть 10¹⁵ частиц/см³.

Вот две основные проблемы, которые необходимо решить для создания управляемого термоядерного реактора. Работы ведутся в различных направления. Одним из основных является создание установок типа ТОКАМАК. Сокращенное название от «тороидальная камера с магнитными катушками». Основная идея установок типа Токамак состоит в том, чтобы использовать магнитное поле, параллельное электрическому току, для того чтобы это поле препятствовало поперечным движениям плазменного шнура. Чтобы плазма не выходила через концы плазменного шнура, его свернули в тор. В настоящее время в Европе объединенными усилиями строится Токамак и предполагается, что он будет производить энергии больше, чем будет затрачиваться на создание плазмы. Стоимость оценивается в 4 млрд. евро.

1.3 Деление тяжелых ядер. Цепная реакция

Деление ядрам -- процесс расщепления атомного ядра на два ядра с близкими массами, называемых осколками деления. В результате деления могут возникать и другие продукты реакции: лёгкие ядра (в основном альфа-частицы), нейтроны и гамма-кванты. Деление бывает спонтанным (самопроизвольным) и вынужденным (в результате взаимодействия с другими частицами, прежде всего, с нейтронами). Деление тяжёлых ядер -- экзотермический процесс, в результате которого высвобождается большое количество энергии в виде кинетической энергии продуктов реакции, а также излучения. Деление ядер служит источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.

В 1938 году немецкие учёные О. Ганн и Ф. Штрассман обнаружили, что при облучении урана нейтронами образуются элементы из середины периодической системы - барий и лантан, что заложило основу для практического использования ядерной энергии.

Деление тяжелых ядер происходит при захвате нейтронов. При этом испускаются новые частицы и освобождается энергия связи ядра, передаваемая осколкам деления.

Физики А. Мейтнер и О. Фриш объяснили это явление тем, что захватившее нейтрон ядро урана делится на две части, получившие название осколков. Вариантов деления насчитывается более двухсот, например:

²³⁵U + ¹n >¹³⁹Xe + ⁹⁵Sr + 2¹n.

^{92 0 54 38 0}

При этом на одно ядро изотопа урана ²³⁵U выделяется 200 МэВ энергии.

Большую часть этой энергии получают ядра-осколки, остальная приходится на кинетическую энергию нейтронов деления и энергию излучения.

Для синтеза одноименно заражённых протонов необходимо преодоление кулоновских сил отталкивания, что возможно при достаточно высоких скоростях сталкивающихся частиц. Необходимые условия для синтеза ядер гелия из протонов имеются в недрах звёзд. На земле термоядерная реакция синтеза осуществлена при экспериментальных термоядерных взрывах.

Поскольку у тяжёлых ядер соотношение числа нейтронов и протонов N/Z ?1,6, а у более легких ядер - осколков оно близко к единице, осколки в момент своего возникновения оказываются перегруженными нейтронами, чтобы перейти в стабильное состояние, они испускают вторичные нейтроны. Испускание вторичных нейтронов является важной особенностью реакции деления тяжёлых ядер, поэтому вторичные нейтроны называют еще нейтронами деления. При делении каждого ядра урана испускаются 2-3 нейтрона деления. Вторичные нейтроны могут вызвать новые акты деления, что делает возможным осуществление цепной реакции деления - ядерной реакции, в которой частицы, вызывающие реакцию, образуются как продукты этой реакции. Цепная реакция характеризуется коэффициентом размножения нейтронов k, равным отношению числа нейтронов на данном этапе реакции к числу их на предыдущем этапе. Если k < 1, цепная реакция не возникает (или прекращается), при k > 1 идёт развивающаяся цепная реакция, число делений лавинообразно нарастает и реакция может стать взрывной. При k=1 идёт самоподдерживающаяся реакция, при которой число нейтронов остаётся постоянным. Именно такая цепная реакция осуществляется в ядерных реакторах.

Коэффициент размножения зависит от природы делящегося вещества, а для данного изотопа - от его количества, а также от размеров и формы активной зоны - пространства, в котором происходит цепная реакция. Не все нейтроны, обладающие энергией достаточно для деления ядра, участвуют в цепной реакции - часть их «застревает» в ядрах неделящихся примесей, всегда присутствующих в активной зоне, а часть покидает активную зону, размеры которой конечны, раньше, чем будет захвачена каким-либо ядром (утечка нейтронов). Минимальные размеры активной зоны, при которых возможна цепная реакция, называются критическими размерами, а минимальная масса делящихся веществ, находящихся в системе критических размеров, называется критической массой. Так, в куске чистого урана ₉₂²³⁵U каждый нейтрон , захваченный ядром вызывает деление с испусканием в среднем 2,5 вторичных нейтронов, но если масса такого урана меньше 9 кг., то большинство нейтронов вылетают наружу, не вызвав деления, так что цепная реакция не возникает. Поэтому вещества, ядра которых способны делиться, хранят в виде изолированных друг от друга кусков, меньших критической массы. Если быстро и плотно соединить несколько таких кусков, так что их суммарная масса превысит критическую массу, начнётся лавинообразное размножение нейтронов, и цепная реакция приобретет неуправляемый взрывной характер. На этом основано устройство атомной бомбы.

Кроме реакции деления тяжелых ядер, существует еще один способ освобождения внутриядерной энергии - реакция синтеза легких ядер. Величина энерговыделения в процессе синтеза настолько велика, что при большой концентрации взаимодействующих ядер ее может оказаться достаточно для возникновения цепной термоядерной реакции. В этом процессе быстрое тепловое движение ядер поддерживается за счет энергии реакции, а сама реакция - за счет теплового движения. Для достижения необходимой кинетической энергии температура реагирующего вещества должна быть очень высокой (107 - 108 К). При такой температуре вещество находится в состоянии горячей, полностью ионизированной плазмы, состоящей из атомных ядер и электронов. Совершенно новые возможности открываются перед человечеством с осуществлением термоядерной реакции синтеза легких элементов. Можно представить себе три способа осуществления этой реакции:

1) медленная термоядерная реакция, самопроизвольно происходящая в недрах Солнца и других звезд;

2) быстрая самоподдерживающая термоядерная реакция неуправляемого характера, происходящая при взрыве водородной бомбы;

3) управляемая термоядерная реакция.

Неуправляемая термоядерная реакция - это водородная бомба, взрыв которой происходит в результате ядерного взаимодействия:

Д + Д -> Не3 + n; Д + Д -> Т + р; Т + Д -> Не4 + n,

приводящего к синтезу изотопа гелия He3, содержащего в ядре два протона и один нейтрон, и обычного гелия Не4, содержащего в ядре два протона и два нейтрона. Здесь n - это нейтрон, а р - протон, Д - дейтерий и Т - тритий.

1.4 Ядерные реакторы

Основной частью ядерного реактора является активная зона, в которой находится делящийся материал. Образующиеся при работе реактора нейтроны частично захватываются находящимися в активной зоне материалами, а частично выходят наружу. Обычно активную зону окружают слоем материала, способного хорошо рассеивать нейтроны. Этот слой, называемый отражателем, частично отбрасывает уходящие нейтроны обратно в активную зону. За экраном располагается биологическая защита. Это бетон или баки с водой. Для управления цепной реакцией применяются управляющие стержни, изготовленные из материалов, способных сильно поглощать нейтроны (кадмий, бор). При работе реактора непрерывно выделяется энергия в виде тепла, которая удаляется путём прокачивания через активную зону газа, воды или какого-нибудь другого вещества с последующей передачей тепла через теплообменник. Далее паровая турбина и генератора тока.

1.5 Управление ядерным реактором

В реакторах на тепловых нейтронах управление осуществляется стержнями, изготовленных из материалов сильно поглощающих нейтроны. Когда стержни введены в активную зону, реакция не идёт. По мере извлечения стержней, при определённом их положении, возникает самоподдерживающаяся цепная реакция. Такое состояние реактора называется критическим. Если ещё выдвинуть стержни, то мощность реактора возрастает. Время Т, в течение которого мощность реактора возрастает в е раз, называется периодом реактора. Обычно работают со значениями Т в несколько минут. В отличие от разгона, который может происходить как угодно быстро, спад мощности не может быть мгновенным из-за запаздывающих нейтронов. Поэтому существует аварийные стержни, которые в нормальном состоянии находятся вне активной зоны.

В реакторах на быстрых нейтронах управление цепной реакцией осуществляется перемещением частей экрана отражателя или введением и выведением из активной зоны частей делящегося материала.

1.6 Выделение энергии при реакции деления

При одном акте деления выделяется около 200 МэВ, что соответствует 3,2·10^-11 Дж. Отсюда следует, что для выделения 1 Дж энергии должно произойти 3·10¹⁰ актов деления. Если такая энергия будет выделяться каждую секунду, то мощность такого устройства равна 1 Вт. Отсюда 1кВт соответствует 3·10¹³ делений в секунду. Масса одного атома урана - 235?3,9·10^-24 грамм. Следовательно, расход урана в 1 с равен 1,2·10^-9 грамм, а за сутки ? 10^-4 грамма при мощности 1 кВт.

В 1942 году под руководством Э. Ферми в США был построен первый ядерный реактор. В СССР первый реактор был запущен в 1946 году под руководством И. Курчатова. В 1954 году в Обнинске начала работать первая в мире атомная электростанция. В настоящее время тепловая и электрическая энергия вырабатывается в сотнях ядерных реакторов, работающих в различных странах мира.

2. Бактериологическое оружие

2.1 Идеи применения бактериологического оружия

В военном деле болезнетворные микробы использовались в глубокой древности. Идея применения болезнетворных микроорганизмов в качестве средств поражения подсказана самой жизнью. Инфекционные болезни постоянно уносили много человеческих жизней, а эпидемии, сопутствовавшие войнам, вызывали крупные потери среди войск, предрешая иногда исход целых военных компаний. Так, из 27 тыс. английских солдат, участвовавших в 1741 году в захватнических компаниях в Мексике и Перу, 20 тыс. погибли от жёлтой лихорадки.

Или, например, в период с 1733 по 1865 года в войнах в Европе погибло 8 млн. человек, из них 6,5 млн. человек погибли от инфекционных болезней, а не на поле боя. В Европе в 1918-19 гг. эпидемией гриппа было поражено 500 млн. человек, из них умерло 20 млн. человек, т.е. в 2 раза больше числа убитых за всю первую мировую войну. В настоящее время использование бактериологического оружия в военных целях запрещено международным правом.

2.2 Бактериологическим (биологическим) оружием

Бактериологическим (биологическим) оружием называются болезнетворные микробы и токсины, предназначенные для поражения людей, животных, сельскохозяйственных культур и запасов продовольствия, а так же боеприпасы и приборы, с помощью которых их применяют.

Бактериальные средства - это болезнетворные микробы и их токсины, а так же зараженные насекомые, предназначенные для распространения и сохранения микробов во внешней среде.

Бактериальные средства могут быть в виде жидких или сухих смесей болезнетворных микробов и их токсинов с добавками веществ, обеспечивающих их устойчивость.

2.3 Биологические особенности этого вида оружия

Особенностями бактериологического оружия являются:

- высокая потенциальная эффективность, т.е. способность поражать людей или животных ничтожно малыми дозами;

- наличие скрытого (инкубационного) периода, специфического для каждого инфекционного заболевания;

- контагиозность - способность инфекционных болезней передаваться от больного к здоровому;

- продолжительность действия, обусловленная способностью некоторых (спорообразующих) микроорганизмов длительное время сохраняться в окружающей среде;

- трудность обнаружения обусловлена отсутствием приборов (для своевременного обнаружения бактериологических средств и установления видов возбудителей пока не существует);

- избирательность (целенаправленность) действия связана с наличием большого количества возбудителей инфекционных заболеваний, опасных для человека, животных и растений, и возможностью осуществлять их выбор;

- сильное психологическое воздействие, которое будет выражаться в появлении паники даже при применении неопасных для людей возбудителей;

- относительная дешевизна производства бактериологического оружия по сравнению с производством химического и особенно ядерного оружия.

2.4 Понятие о болезнетворных микробах и токсинах

В зависимости от размеров микробных клеток и их биологических особенностей они подразделяются на:

· Бактерии (одноклеточные микроорганизмы растительной природы, видимые только при помощи микроскопа). Быстро огибают от воздействия солнечных лучей, дезинфицирующих средств и при кипячении. К низким температурам бактерии малочувствительны и легко переносят замораживание. Бактерии вызывают заболевания чумой, холерой, сибирской язвой, столбняк и др.

· Вирусы (микроорганизмы, живущие в живых клетках). Они в сотни и тысячи раз меньше бактерий, обнаружить их можно только с помощью ультрамикроскопа. В отличие от бактерий вирусы размножаются только на живых тканях. Высушивание и замораживание они переносят хорошо. Вирусы вызывают заболевания натуральной оспой, жёлтой лихорадкой и др.

· Риккетсии (микроорганизмы, занимающие промежуточное положение между бактериями и вирусами). По размерам и формам приближаются к некоторым бактериям, но развиваются и живут только в тканях пораженных ими органов. Риккетсии вызывают заболевания сыпным тифом и др.

· Грибки (одно- или многоклеточные микроорганизмы растительного происхождения). Устойчивость грибков к воздействию физико-химических факторов значительно выше; они хорошо переносят высушивание и воздействие солнечных лучей.

· Токсины представляют собой сильнодействующие яды, вырабатываемые некоторыми микробами (столбняка, дифтерии). Токсины этих микробов чрезвычайно ядовиты и вызывают тяжелые отравления. В высушенном виде токсины сохраняют свою токсичность в течении многих недель и даже месяцев.

В силу своих бактериологических особенностей одни виды микробов вызывают заболевание только у людей (холера, чума, брюшной тиф, натуральная оспа), другие - только у животных (чума рогатого скота, холера скота), третьи - у человека и животных (сибирская язва, клещевой энцефалит), четвертые - только у растений (ржавчина стебля ржи, пшеницы, фитофтора картофеля и др.). Тяжелые отравления у человека могут наступить и в результате действия микробных токсинов, т.е. продуктов жизнедеятельности некоторых видов бактерий.

Кроме бактериологических средств и токсинов могут использоваться также и насекомые (колорадский жук, саранча, гессенская муха), наносящий большой материальный урон, уничтожая урожай на большой территории.

2.5 Способы применения бактериологического оружия

Эффективность действия бактериологического оружия зависит от выбора способов его применения. Заражение людей и животных бактериологическими средствами может происходить через дыхательные при вдыхании зараженного воздуха, через кожные покровы при оседании микробных аэрозолей на поврежденную кожу и при укусах зараженных насекомых и клещей, а так же через желудочно-кишечный тракт при употреблении зараженных пищи и воды. Существуют следующие способы:

1. Наиболее опасным является аэрозольный - заражение приземного слоя воздуха путем распыления биологических рецептур с помощью распылительных средств или взрыва;

2. Трансмиссионный - рассеивание (сбрасывание с самолетов и ракет контейнеров и мешков) искусственно зараженных кровососущих переносчиков, которые через укусы передают возбудителей болезни;

3. Диверсионный - заражение биологическими средствами воздуха и воды в замкнутых пространствах с помощью диверсионного снаряжения.

Наиболее вероятные виды бактериальных средств для поражения людей являются возбудители чумы, сибирской язвы, холеры, сыпной тиф, натуральная оспа, желтая лихорадка и др.

2.6 Очаг бактериологического поражения и ликвидация

Очагом бактериологического поражения считаются города, населенные пункты и объекты народного хозяйства, которые подвергались заражению бактериальными средствами, вызвавшими распространение инфекционных заболеваний среди людей, животных и растений. Для предотвращения инфекционных заболеваний среди населения в очаге поражения проводится комплекс противоэпидемических и санитарно-гигиенических мероприятий. К таким мероприятиям относятся:

· экстренная профилактика (специальными подразделениями ведется бактериологическая разведка);

· обсервация и карантин;

Обсервация - это система медицинских мероприятий, направленных на предупреждение возникновения и распространения инфекционных заболеваний.

Карантин - это система противоэпидемических и режимных мероприятий, направленных на полную изоляцию очага и ликвидацию в нём инфекционных заболеваний.

· санитарная обработка людей и дезинфекция зараженных объектов.

При необходимости, для уничтожения насекомых проводят дезинсекцию, а для уничтожения клещей и грызунов - дератизацию.

Важным способом предупреждения инфекций является вакцинация, а также экстренная профилактика антибиотиками, которые убивают попавших в организм микробов.

При возникновении массовых инфекционных заболеваний среди населения или единичных случаев особо опасных заболеваний (оспы, чумы, холеры) вводится карантин. Он предусматривает полную изоляцию населенных пунктов, запрещает въезд-выезд, но свободное передвижение внутри зоны. Прекращают работу торговые предприятия, учебные и культурно-просветительные заведения. Объекты экономики переводятся на особый режим, при котором рабочие и служащие максимально разобщаются по цехам и отделам. В зоне карантина организуют бактериологическую разведку и обеззараживание территории, выявление заболевших, их изоляцию и лечение. Изолируются также люди, побывавшие с ними в контакте. На территории, прилегающей к зоне карантина, устанавливается режим обсервации - усиление медицинского контроля. Режим обсервации вводится и тогда, когда нет необходимости в более строгом карантинном режиме.

В зонах карантина и обсервации осуществляется следующий комплекс медицинских мероприятий: экстренная профилактика, прививки, лечение заболевших, дезинфекция очагов заболеваний, санитарно-просветительная работа.

Во избежание заражения людей и животных необходимо принимать меры защиты. В первую очередь надо защититься от попадания возбудителей инфекционных заболеваний в органы дыхания, пищеварения, на кожу и слизистые оболочки. Надежно защитить от заражения бактериальными аэрозолями могут убежища, противогазы, противопылевые тканевые или ватно-марлевые повязки и специальная одежда.

При обнаружении бактериологического заражения следует немедленно принять антибактериальное средство №1 из индивидуальной аптечки АИ-2 и надеть противогаз. Самостоятельно выходить из очага бактериологического заражения и контактировать с окружающими лицами запрещается. К сказанному нужно добавить, что необходимо строгое соблюдение правил личной гигиены. Соблюдение перечисленных мер существенно снизит поражающий эффект бактериологического оружия.

2.7 Чрезвычайные ситуации характерные для Республики Беларусь

Биологическая опасность. Сохраняется опасность заболевания людей, животных и растений инфекционными и другими заболеваниями.

На территории РБ находится до 500 природных очагов сибирской язвы, имеются природные очаги бешенства, тулерямии, геморрагической лихорадки с почечным синдромом и псевдотуберкулезом, наблюдаются поражении сельскохозяйственных культур бурой ржавчиной, фитофторозом, картофельной совкой, колорадским жуком и т.д.

2.8 Заключение

Современный уровень развития науки позволяет создавать всё новые и новые виды оружия. Из неофициальных источников информации можно узнать, что имеются разработки по созданию «этнического» оружия, способного поражать только людей с заданными этническими признаками, ведутся работы по применению так называемых «нонотехнологий» для создания новых видов оружия. Несмотря на общественное осуждение, скорее всего, продолжаются работы по созданию новых видов химического, бактериологического, генетического, и других видов оружия.

Меры безопасности при работах в очагах поражения будут прежде всего зависеть от характера этих веществ, от того, какими средствами они обезвреживаются. А также от метеорологических условий, в первую очередь от температуры воздуха и скорости ветра.

К ликвидации аварии в первую очередь привлекаются личный состав газоспасательной службы и формирования объекта. Если этих сил оказывается недостаточно, то в помощь выделяются дополнительные силы городских служб, округов, районов. Во всех случаях обязательно участие медицинских формирований. Персонал химически опасного объекта должен иметь промышленные и изолирующие противогазы, защитную одежду в соответствии с видом АХОВ (аварийно химически опасные вещества), предоставляющим опасность. Формирование ГО обеспечиваются изолирующими противогазами или фильтрующими с дополнительными патронами. После окончания работ обязательна санитарная обработка и дегазация средств защиты техники.

3. Характеристика основных СДЯВ (азотная кислота, соляная кислота, аммиак сжиженный) - основные свойства и виды опасности, необходимые действия и меры первой помощи при поражении, нейтрализация

3.1 Характеристика основных сильно действующих ядовитых веществ

Обладая огромными возможностями, химия создает невиданные природе материалы, умножает плодородие почвы, облегчает труд человека, экономит его время, одевает и лечит его. Источниками повышенной химической опасности на территории Республики Беларусь могут быть такие крупные химические предприятия, как «Полимир» (г.Новополоцк), «Азот» (г.Гродно), «Водоканал» (г.Минск), предприятия и организации, использующие в производственной деятельности СДЯВ, а также железнодорожный транспорт, который перевозит химически опасную продукцию через территорию нашего государства. Например, через станцию Степянка, Минск-Сортировочная ежемесячно проходят до 900 вагонов с опасным грузом.

На территории Беларуси расположены более 300 химически опасных объектов с большим количеством сильнодействующих веществ (предприятия химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других родственных им отраслей промышленности, предприятия, имеющие холодильные установки и применяющие в них в качестве хладагента вещества типа аммиака, водопроводные и очистные сооружения, использующие хлор, железнодорожные станции, имеющие пути отстоя подвижного состава со СДЯВ, а также склады и базы с запасами ядохимикатов и других аналогичных веществ).

Ядовитые вещества - это вещества в твердом, порошкообразном и жидком виде, употребление которых даже с незначительным превышением дозы может привести к смерти (мышьяк).

Сильнодействующие вещества - это лекарственные и иные средства, употребление которых в не назначении или с нарушением норм дозировки может причинить тяжкий вред организму человека (гормональные препараты).

Сильнодействующие ядовитые вещества - химические соединения, обладающие высокой токсичностью и способные при определенных условиях (в основном при авариях на химически опасных объектах) вызвать массовое отравления людей и животных, а также заражать окружающую среду.

В настоящее время взамен термина СДЯВ используется термин Аварийно химически опасное вещество (АХОВ).

Зона заражения СДЯВ - территория или акватория, в пределах которой распространены или куда привнесены опасные химические вещества в концентрациях и количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Основные особенности СДЯВ:

· способность по направлению ветра переноситься на большие расстояния, где и вызывать поражение людей;

· объемность действия, то есть способность зараженного воздуха проникать в негерметизированные помещения;

· большое разнообразие СДЯВ, что создает трудности в создании фильтрующих противогазов;

· способность многих СДЯВ оказывать не только непосредственное действие, но и заражать людей посредством воды, продуктов, окружающих предметов.

Важнейшей характеристикой опасности СДЯВ является относительная плотность их паров (газов). Если плотность пара какого-либо вещества меньше 1, то это значит, что он легче воздуха и будет быстро рассеиваться. Большую опасность представляет СДЯВ, относительная плотность паров которых больше 1, они дольше удерживаются у поверхности земли (напр., хлор), накапливаются в различных углублениях местности, их воздействие на людей будет более продолжительным. К числу СДЯВ относится хлор, аммиак, азотная кислота, соединение фтора и др.

3.2 Первая помощь при поражении СДЯВ

При поражении сильнодействующих ядовитых веществ необходимости:

- срочно принять меры к прекращению воздействия химически опасных веществ;

- одеть противогаз или ватно-марлевую повязку (предварительно смочив водой или 2% раствором питьевой соды - при выбросе хлора, и 5% раствором лимонной кислоты - при выбросе аммиака);

- вывести пострадавших из зоны поражения;

- удалить ядовитые вещества с открытых участков тела;

- на улице снять загрязненную обувь и одежду (смыть водой с мылом);

- дать активированный уголь;

- обильное питье;

- промыть лицо и глаза водой;

- при остановке дыхании и сердечной деятельности провести искусственную вентиляцию легких и непрямой массаж сердца

- промывание желудка (при попадании химически опасных веществ внутрь);

- дать дышать кислородом и обеспечить покой (при необходимости);

- пораженного госпитализировать (в лежачем положении).

3.3 Азотная кислота

Азотная кислота - HNO₃ и оксиды азота являются чрезвычайно токсичными соединениями. Аммиак - бесцветный газ с запахом нашатыря (поры восприятия - 0,037 мг/л), на воздухе «дымит» и окрашивается в жёлтый цвет. Применяют его в холодильном производстве, для получения азотных удобрений. Сухая смесь аммиака с воздухом (4:3) способна взрываться. Аммиак хорошо растворяется в воде. Сырьем для получения азотной кислоты в промышленности служат азот и водород, азот превращается в аммиак.

В высоких концентрациях он возбуждает центральную нервную систему и вызывает судороги. Чаще смерть поступает через несколько часов или суток после отравления от отека гортани и легких. При попадании на кожу может вызвать ожоги различной степени. Под влиянием света, пыли, нагревания и других внешних воздействий азотная кислота разрушается, образуя диоксид азота, а при температуре 150°С и оксид азота. В организм человека азотная кислота может проникать любыми путями (через дыхательные пути, кожу и пищеварительный тракт). Азотная кислота является одним из самых крупнотоннажных продуктов химической промышленности.

Применение:

· в производстве минеральных удобрений;

· в военной промышленности;

· в фотографии -- подкисление некоторых тонирующих растворов;

· в станковой графике -- для травления печатных форм (офортных досок, цинкографических типографских форм и магниевых клише).

Азотная кислота является сильным окислителем. Концентрированная азотная кислота окисляет серу до серной, а фосфор -- до фосфорной кислоты, некоторые органические соединения самовоспламеняются при контакте с концентрированной азотной кислотой. Смесь трех объёмов соляной кислотой и одного объёма азотной называется «царской водкой». Царская водка растворяет большинство металлов, в том числе и золото. Её сильные окислительные способности обусловлены образующимся атомарным хлором и хлоридом нитрозила.

Попадая на кожу, азотная кислота, поражает участок, и кожа на нём омертвляет. Воздействия азотной кислоты на глаза вызывает омертвление роговицы, что приводит к слепоте. Вдыхание паров азотной кислоты и оксидов азота также приводит к поражению людей (мозговые и сердечнососудистые расстройства, поражение органов дыхания с развитием токсического отека легких).

На практике чаще всего встречается сочетание поражений, вызванное парами азотной кислоты (обладающим и прожигающим действием), оксида и диоксида азота. При таком сочетании действии можно условно выделить 3 степени поражения - легкую, средней тяжести и тяжелую.

При лёгкой степени поражения ингаляционным путем отмечаются главным образом изменения в верхних дыхательных путях, что выражается в виде ларингитов и трахеобронхитов. Кроме того, наблюдаются состояние оглушенности, головокружение, слабость, быстрая утомляемость. Длительность течения таких поражений 3 - 5 дней.

Поражения средней тяжести протекают в виде бронхопневмоний, тяжелые - в виде отека легких.

Первая медицинская помощь пораженным заключается в быстрой и тщательной частичной санитарной обработке, надевание противогаза и быстром удалении пораженных из очага поражения. Формирования, привлекаемые для работы и оказания первой медицинской помощи, должны работать в специальных противогазах и пользоваться средствами защиты кожи.

Защита! промышленные противогазы марки "К" и "М", при смеси аммиака с сероводородом - "КД". При высоких концентрациях - изолирующее противогазы и защитная одежда.

3.4 Соляная кислота

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА: Бесцветная жидкость с острым запахом. Легко испаряется и дымит на воздухе. Хорошо растворяется в воде. Коррозионная для большинства металлов. Температура кипения 110С, пары тяжелее воздуха.

ВЗРЫВО- И ПОЖАРООПАСНОСТЬ: Не горюча. При взаимодействии с металлами выделяется легко воспламеняющийся газ. ОЧАГ: Нестойкий, быстродействующий. Пары скапливаются в нижних этажах зданий, подвалах, оврагах.

ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА: Вдыхание концентрированных паров вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей. Появляются слезо- и слюнотечение, насморк, першение в горле, осиплость голоса, кашель, удушье, затрудненное клокочущее дыхание, возможный спазм и отек гортани, отек легких. При попадании внутрь - ожог губ с характерной сероватой каймой и ожог слизистой пищеварительного тракта, рвота с кровью, резь в животе. При соприкосновении с кожей - ожоги с изъязвлениями.

СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ: Изолирующий и фильтрующие промышленные противогазы, респиратор, при их отсутствии - ватно - марлевая повязка, смоченная 2% раствором питьевой соды, защитный костюм, резиновые сапоги, перчатки.

НЕОБХОДИМЫЕ ДЕЙСТВИЯ ОБЩЕГО ХАРАКТЕРА: Удалить посторонних. Держаться наветренной стороны. Избегать низких мест. Изолировать опасную зону в радиусе 50м. В зону аварии входить только в полной защитной одежде.

ПРИ УТЕЧКЕ И РАЗЛИВЕ: При наличии специалистов устранить течь. При интенсивной утечке оградить земляным валом. Использовать известковый раствор для осаждения паров. Разлитое вещество нейтрализовать каустической содой, содовым порошком, известью, дробленым известняком или другими щелочными смесями. Не допускать попадание вещества в водоемы и сточную канализацию. В случае загрязнении воды сообщить СЭС. Небольшие утечки смыть большим количеством воды с максимального расстояния или известковым раствором.

ПРИ ПОЖАРЕ: Надеть полную защитную одежду. Тушить огонь большим количеством воды с максимального расстояния.

ПРИ ВОЗГОРАНИИ: Не горюча.

МЕРЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ: Первая медицинская помощь в очаге поражения, осуществляемая в порядке само- и взаимопомощи: промыть глаза и лицо водой, надеть противогаз или ватно-марлевую повязку, смоченную 2% раствором питьевой соды, открытые участки кожи промыть водой с мылом, немедленно покинуть очаг поражения.

3.5 АММИАК (СЖИЖЕННЫЙ) 2NH₃ + NH₄⁺ + NH₂^-

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА: Бесцветный газ с резким удушливым запахом, температура кипения -33,4С, пары легче воздуха, взрывоопасен в смеси с кислородом. ВЗРЫВО- И ПОЖАРООПАСНОСТЬ: горючий газ. Горит при наличии постоянного источника огня. Емкости могут взрываться при нагревании. Разбавленные растворы металлов в жидком аммиаке окрашены в синий цвет, концентрированные растворы имеют металлический блеск и похожи на бронзу.

ОЧАГ: Нестойкий, быстродействующий. Зараженное облако распространяется в верхних слоях атмосферы.

ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА: Опасен при вдыхании. При высоких концентрациях возможен смертельный исход. Вызывает сильный кашель, удушье. Вдыхание паров вызывает сильное раздражение глаз и дыхательных путей, при высокой концентрации паров - возбуждение, бред. При контакте с кожей - жгучая боль, отек, ожег с пузырями.

СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ: Изолирующий и фильтрующие противогазы марок М, КД, респиратор РПГ-67КД, при их отсутствии - ватно-марлевая повязка, смоченная 5% раствором лимонной кислоты, защитный костюм, резиновые сапоги, перчатки.

НЕОБХОДИМЫЕ ДЕЙСТВИЯ ОБЩЕГО ХАРАКТЕРА: Удалить посторонних. Держаться с наветренной стороны. Изолировать опасную зону и не допускать посторонних. В зону аварии входить только в полной защитной одежде. Соблюдать меры пожарной безопасности, не курить.

ПРИ УТЕЧКЕ И РАЗЛИВЕ: Устранить источники открытого огня. Устранить течь. Для осаждения газов использовать распыленную воду. Оповестить об опасности отравления местные органы власти. Эвакуировать людей из зоны, подвергшейся опасности заражения ядовитым газом. Не допускать попадания вещества в водоемы, тоннели, подвалы, канализацию. В случае загрязнения воды сообщить СЭС.

ПРИ ПОЖАРЕ: Убрать из зоны пожара, если это не представляет опасности, и дать возможность догореть. Не приближаться к горящим емкостям. Охлаждать емкости водой с максимального расстояния. Тушить распыленной водой, воздушно-механической пеной с максимального расстояния.

ПРИ ВОЗГОРАНИИ: Сбить пламя струей воды. Действовать как при утечке. МЕРЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ: Первая медицинская помощь в очаге поражения, осуществляемая в порядке само- и взаимопомощи: промыть глаза и лицо водой, надеть противогаз или ватно-марлевую повязку, смоченную 5% раствором лимонной кислоты, открытые участки кожи обильно промыть водой, немедленно покинуть очаг.

4. Написать уравнение ядерной реакции (n, np) для ядра азота - 14

N + n > C + n + p

или

N + n > C + n + p

Найдём энергию связи - E_св. для C по формуле:

Е_св. = Z • M_p + N • M_n - M_я

где Z - число протонов, M_p - масса протона, N - число нейтронов, M_n - масса нейтрона,

Z + N = A,

A - массовое число.

Е_св. = Z • ?_n + N • ?_n - ?_а

?_а для C равно 0,003354 а.е.м.

Е_св = 6 · 0,075825 + 7 • 0,008665 - 0,003354 = 0,04695 + 0,060655 - 0,003354 = 0,104251 а.е.м. = 97,11 Мэв

Отсюда находим удельную энергию связи, определяющую устойчивость ядра C :

Е_{св =} 97,11 МэВ _{= 7,47 МэВ.}

А 13

Написать уравнение возможного распада ядра C:

1.Предположим, что C испытывает Я-распад. Запишем уравнение:

C > N + е^- + j

Но условие Я-распада: масса атома C должна быть больше массы N.

Из таблицы находим:

М (C) = 13,003354 а.е.м.

М (N) - 13,005739 а.е.м.

Имеем наоборот. Поэтому Я-распад невозможен.

Предположим, что C испытывает К - захват (е - захват), запишем уравнение

C + е^- > Я + т

??????? Я - не существует, значит К - захват не возможен.

Предположим, что C испытывает Я⁺ распад C > Я + е⁺ + т ??????? ?????????? Я - не существует.

Значит Я⁺ - распад не возможен.

Х - распад наблюдается для элементов с А > 140. В нашем случае А = 13. Поэтому Х - распад для C не возможен.

Вывод: изотоп углерода C - является стабильным изотопом.

5. Сравнить относительную устойчивость ядер: Алюминий-27, кремний-28, фосфор-30

Устойчивость ядра характеризуется энергией связи, приходящейся в среднем на один нуклон, т.е. Е_св/А. Эта величина характеризует меру прочности ядра - чем больше Е_св/А, тем ядро прочнее.

Определим Е_св

Е_св. = Z • M_p + N • M_n - M_я

Формула (1) неудобна, поскольку в таблицах приводятся массы не ядер, а массы атомов. Поэтому в формулу (1) добавляем Z электронов и столько же вычитаем.

Е_св = Z • M_p + Z • M_e + N • M_n - M_я - Z • M_е

или

Е_св = Z M_n + N • M_н - M_a

Для упрощения расчёта вводим понятие дефекта массы ? как разность между массой (в а.е.м) и массовым числом атома или нуклона ? = m - A. Тогда

M_н = 1 + ?_н

M_n = 1 + ?_n

M_a = A + ?_a

И формулу (2) можно записать в виде:

Е_св = Z + Z • ?_н + N + N • ?_n - A - ?_a или

Е_св = Z • ?_н + N • ?_n - ?_a

Для расчёта воспользуемся этой формулой (3):

Алюминий 27 - Al z = 13 N = 14 A = 27

Из таблицы находим:

?_н = 0,007825 а.е.м.

?_n = 0,008665 а.е.м.

?_a = ?Al? = - 0,018465 а.е.м.

Подставляем в формулу (3)

Е_св ?Al? = 13 · 0,007825 + 14 · 0,008665 - (- 0,01846) = 0,101725 + 0,12131 + 0,018465 = 0,2415 а.е.м.

или учитывая 1 а.е.м. = 931,5 МэВ получим

Е_св ?Al? = 224,957 МэВ

Е_св ?Al? = ^224,957 = 8,332 МэВ ²⁷

Аналогично и для других изотопов кремний - 28;

Si ; ?_a Si = - 0,02373

Е_св Si = 14 · 0,007825 + 14 · 0,008665 - (-0,023073) = 0,10955 + 0,12131 + 0,023073 = 0,253933 а.е.м. = 236,539 МэВ

Е_св (Si ) ₌ ^236,539 ₌ 8,448 МэВ ²⁸

Фосфор - 30, Р ; ?_a Р = - 0,02168.

Е_св Р = 15 · 0,007825 + 15 · 0,008665 - (-0,02168) = 0,117375 + 0,129975 + 0,02168 = 0,26903 а.е.м. = =250,601 МэВ

Е_св (Р) ₌ 8,353 Мэв

Ответ: наибольшей устойчивостью обладают ядра P, затем следует Si, Al.

Строго говоря формулу (1) надо записать в виде:

Е_св = (Z · M_p + N • M_n - M_я) · С² ,

где С - скорость света (м/сек), а М выражается в кг.

Но в ядерной физике часто под массой М подразумевается энергетические единицы, поэтому С² опускается.

Список литературы

1. Гражданская оборона: Учеб. пособие/Под ред. В.Н. Завьялова. -М.: Медицина, 1989.

2. Егоров П.Т. и др. Гражданская оборона. Изд. 2-ое. Учебник. М., «Высш. школа», 1970.

3. Николаев Л.А. Основы защиты населения от оружия массового поражения: Учеб. пособие для вузов.-Мн.: Выш. шк., 1988.

4. Основы защиты населения в чрезвычайных ситуациях: учеб. пособие / Я.Л. Мархоцкий. - Мн.: Выш. шк., 2004.

5. Гражданская оборона: Учеб. пособие/Под ред. А.Т. Алтунина. - М.: Воениздат, 1982.

6. Защита населения и объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность: пособие. В 3 ч. Ч.1. Чрезвычайные ситуации и их предупреждение/С.В. Дорожко, И.В. Ролевич, В.Т. Пустовит. - 2-е изд., Минск: Дикта, 2008г.