Техногенні небезпеки та їхні наслідки. 
Типологія аварій на потенційно-небезпечних об'єктах

Мета заняття: закріплення, поглиблення, розширення і систематизацію знань про радіаційну безпеку.

Методичні рекомендації до семінарського заняття. При розгляді першого питання необхідно ознайомитись з характеристиками осередків ураження при застосуванні сучасної зброї. Надзвичайні ситуації як результат збройних конфліктів із застосуванням сучасної зброї характеризуються високим ступенем і масштабністю ураження людей, руйнівних та економічних наслідків.

Сучасна зброя поділяється на зброю масового ураження (ЗМУ) і звичайні засоби ураження (ЗЗУ).

Зброя масового ураження включає три види: ядерну зброю (ЯЗ), хімічну зброю (ХЗ) і бактеріологічну зброю. До звичайних засобів ураження відносять фугасні, осколкові, запальні боєприпаси, боєприпаси об'ємного вибуху (вакуумні), високоточну зброю тощо.

При вивченні другого питання необхідно уяснити від яких факторів залежить осередок ураження у разі застосуванні ядерної зброї.

Ядерною зброєю називають боєприпаси, дія яких ґрунтується на використанні внутрішньоядерної енергії, що виділяється під час вибухових ядерних реакцій. Ступінь ураження залежить від потужності боєприпасу, виду вибуху, типу ядерного заряду.

Потужність ядерного боєприпасу характеризується тротиловим еквівалентом у т, кт, Мт, тобто масою звичайної вибухової речовини (тротилу), енергія вибуху якого еквівалентна енергії вибуху цього ядерного боєприпасу. Вид ядерного вибуху визначається місцем центру вибуху відносно поверхні землі (акваторії моря). Найбільш імовірні повітряний і наземний (надводний). вогнегасник евакуація техногенний Повітряним називають вибух, за якого світлова область не торкається поверхні землі і має форму сфери.

Наземним (надводним) називають вибух на поверхні землі або на такій висоті від неї, коли світлова область торкається поверхні землі і має, як правило, форму напівсфери. Світлове випромінювання (СВ) — електромагнітне випромінювання в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній областях спектра у вигляді короткого потужного імпульсу.

В третьому питанні слід уяснити, що основним параметром є світловий імпульс І_сі. Це кількість світлової енергії, яка потрапляє на освітлювану поверхню в 1 м², перпендикулярну до напряму випромінювання, за весь час світіння вогненної кулі; одиниця виміру — кДж/м²; позасистемна одиниця — кал/см²; 1 кал/см² = 42 кДж/м².

Тривалість світлового імпульсу Т_с.і, с, визначають за формулою (3.1):

(3.1).

де q — потужність боєприпасу, кт.

Світловий імпульс (І_с.і) у певній точці прямо пропорційний потужності ядерного вибуху і обернено пропорційний квадрату відстані до центру вибуху. На світловий імпульс також упливає вид ядерного вибуху, стан атмосфери та інші чинники.

Світловий імпульс викликає нагрівання, займання або руйнування об'єкта, у людей — опіки різного ступеня залежно від величини СІ, ураження зору (таблиця).

Характеристика ураження людей світловим випромінюванням

Проникна радіація — це гаммаі нейтронне випромінювання із зони ядерного вибуху. Час дії проникної радіації на наземні об'єкти залежить від потужності боєприпасу і може становити 10−15 с з моменту вибуху.

Головним параметром, що характеризує уражальні дії проникної радіації, є доза радіації (D), яка визначає ступінь ураження людей.

Доза проникної радіації залежить від типу ядерного заряду, потужності, виду вибуху і відстані до центру вибуху. Проникна радіація є одним із основних уражальних чинників при вибухах нейтронних боєприпасів.

При розгляді останнього питання необхідно знати, що радіоактивне зараження — це зараження поверхні землі, атмосфери, водойм і різних предметів радіоактивними речовинами, що випали із хмари ядерного вибуху. Слід хмари формується протягом 12−20 год і збільшується в напрямку середнього вітру V_с.в (рис. 1).

Рис. 1. Слід радіактивної хмари наземного ядерного вибуху з рівнями радіації через 1 год після вибуху: 1 — напрямок середнього вітру; 2 — вісь сліду; А — зона помірного забруднення; Б — зона сильного забруднення; В — зона небезпечного забруднення; Г — зона надзвичайно небезпечного забруднення; L — довжина сліду; b — ширина сліду.

Середній вітер — це середній за напрямком і швидкістю вітер в усьому шарі атмосфери від поверхні землі до максимальної висоти підйому хмари вибуху.

Швидкість середнього вітру V_с.в вимірюється в кілометрах за годину, а напрямок у градусах, що відлічуються за годинниковою стрілкою від напрямку на північ до лінії, звідки дме вітер. Наприклад, якщо напрямок середнього вітру 270є, радіоактивна хмара буде пересуватися на схід.

За ступенем небезпеки для людей у сліді хмари виділяють чотири зони, які характеризуються такими рівнями радіації (рис. 1):

• — помірного зараження (зона А) — рівень радіації на зовнішній межі зони через 1 год після вибуху становить 8 Р/год;
• — сильного зараження (зона Б) — 80 Р/год;
• — небезпечного зараження (зона В) — 240 Р/год;
• — надзвичайно небезпечного зараження (зона Г) — 800 Р/год.

Рівень радіації спадає за законом: Pt = P₁t-^1,2, за перші 7 годин після вибуху він знижується у 10 разів, за 2 доби — у 100 разів.

Дозу радіації, що буде отримана в зоні зараження за певний час, розраховують за формулою (3.2):

(3.2).

де Р₁ — рівень радіації на 1 год після вибуху, Р/год;

t_п -час початку перебування в зоні зараження, год;

t_K — час закінчення перебування, год.

Характеристика осередку ядерного ураження. Під час ядерного вибуху на місцевості утворюється осередок ядерного ураження — територія, в межах якої внаслідок дії уражальних факторів сталися масові ураження людей, сільськогосподарських тварин, рослин, руйнування і пошкодження будівель і споруд, завали, пожежі, зараження і затоплення місцевості.

Межа очага ураження (ОУ) проходить через точки на місцевості, де надмірний тиск у фронті ударної хвилі (УХ) становив 10 кПа.

Залежно від характеру руйнування та обсягу рятувальних і аварійно-відновлювальних робіт осередок ядерного ураження поділяють на зони повного, сильного, середнього і слабкого руйнування.

Радіуси зон руйнувань осередку ядерного ураження залежать від потужності вибуху q, виду вибуху, характеру забудови, рельєфу місцевості та інших чинників. Площу осередку для рівнинної місцевості обчислюють як площу кола за формулою, (.3.3) км²:

S = рR², (3.3).

де R — відстань (радіус) від центру вибуху до межі осередку ядерного ураження, де надмірний тиск становить 10 кПа.

Осередок ядерного ураження характеризується складними пожежними умовами. В осередку виділяють такі зони пожеж: окремих пожеж, суцільних пожеж і зона пожеж у завалах.

Зона окремих пожеж охоплює район, в якому пожежі в окремих будівлях і спорудах розосереджені по району. Для неї характерні такі світлові імпульси: на зовнішній межі - 100−200 кДж/м², на внутрішній — 400−600 кДж/м² залежно від потужності ядерного вибуху (нижні значення відповідають потужності до 100 кт, верхні - 500 кт і більше). Зона суцільних пожеж — територія, де під упливом світлового імпульсу виникають пожежі більш ніж у 50% будівель і споруд — протягом 1−2 год вогонь поширюється на переважну більшість будівель, розташованих у цьому районі, і утворюється суцільна пожежа, коли вогнем охоплено більше 90% будівель. Можливий вогненний шторм. Для зони суцільних пожеж характерні світлові імпульси 400−600 кДж/м² і більше. Вона охоплює велику частину території зони сильного руйнування, всю зону середнього і частину зони слабкого руйнування осередку ядерного ураження.

Вогненний шторм — це особливий вид суцільної пожежі на значній території (1,5−2 км²). Стовп вогню здіймається на висоту до 5 км, виникає ураганний вітер, спрямований до центру пожежі.

Зона пожеж у завалах поширюється на частину зони сильних руйнувань і всю зону повного руйнування осередку ядерного ураження. Для цієї зони характерне сильне задимлення і тривале (до декількох діб) горіння в завалах, інтенсивне виділення продуктів неповного згоряння і токсичних речовин.

В осередку ядерного ураження існує сильне радіоактивне зараження на площі сектора в напрямку дії вітру, що становить 12−15% площі. Більша частина зони зараження виходить за межі ОУ, і її загальна площа перевищує площу цього осередку у 25−30 разів.

Обстановка в осередку ядерного ураження ускладнюється діями вторинних уражальних факторів: катастрофічні затоплення місцевості водою внаслідок руйнування греблі ГЕС, хімічне зараження місцевості та атмосфери, якщо зруйнований хімічнонебезпечний об'єкт, радіоактивне зараження при руйнуванні АЕС тощо.

У деяких випадках наслідки дії вторинних уражальних факторів значно перевищують дії первинних.