Современные средства поражения и характер их воздействия на промышленные объекты, радиоэлектронную аппаратуру и людей

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

 

 

 

 

 

Безопасность  жизнедеятельности

Гражданская оборона

 

Отчёт по теме 1

Современные средства поражения и характер их воздействия  на промышленные объекты, радиоэлектронную аппаратуру и людей.

Вариант №2

 

 

Группа : ИТА-1-09 

Исполнитель: Ли С.И.

Руководитель: Каргопольцев

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2012

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

• 1. Данные

 

Мощность взрыва        q = 20 кт

Расстояние от центра до ОЭ      R= 1.5 км

Расстояние от центра взрыва до района рассредоточения R= 25 км

Коэффициент ослабления атмосферы    k= 0.4

Скорость среднего ветра      V= 50км/ч

β<15^о — угол между осью следа радиоактивного облака и линией, проведённой через ОЭ и эпицентр взрыва    β= 5 град

 

 

2. Введение. Ядерное оружие.

 

Ядерное оружие является оружием массового поражения (ОМП) и включает в себя ядерные  боеприпасы, средства управления и  средства доставки.

Действие ядерных боеприпасов  основано на использовании внутриядерной  энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжёлых ядер некоторых изотопов урана и плутония, или при термоядерных реакциях синтеза лёгких ядер изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжёлые, например ядра изотопов телия.

В зависимости от типов  боеприпасов используются понятиями  «атомное оружие» - устройства, в которых используются цепные реакции деления, «термоядерное оружие» - заряды с использованием синтеза при слиянии различных лёгких ядер и «нейтронное оружие» - термоядерные боеприпасы малой мощности, у которых нейтронная составляющая оказывает основное поражающее воздействие на личный состав. 

По виду ядерные взрывы делятся на высотные (свыше 10 км), воздушные (светящаяся область не касается земли), наземные (наводные) и подземные (подводные).

При ядерном взрыве в атмосфере  возникают след. поражающие факторы: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, э/м импульс и радиоактивное заражение местности (только при наземном и подземном взрыве).

При взрыве в атмосфере  до 50% энергии расходуется на образование  воздушной ударной волны, 35% на световое излучение, 4% на проникающую радиацию, 1% на э/м импульс, около 10% выделяется в течение длительного времени при распаде продуктов деления. При наземном взрыве осколки деления ядер выпадают на землю, где и происходит их распад. Так происходит радиоактивное заражение местности. 

3. Ударная волна

 

Это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все  стороны от центра взрыва со сверхзвуковой  скоростью (более 350 м/с для атмосферы).

Источником возникновения  воздушной волны является высокое давление в области взрыва (миллиарды атмосфер) и температура, достигающая миллионов градусов. Наибольшее давление в сжатой области наблюдается на передней её кромке, называемой фронтом ударной волны.

Избыточное давление во фронте ударной волны, от размеров которого зависит степень разрушающего действия, подсчитывается по формуле

 [кПа]

где - тротиловый эквивалент ядерного взрыва по ударной волне [кт]. , где q — мощность взрыва [кт], R — расстояние от центра взрыва до ОЭ.

Расчёт:

R = 1.5 км = 1500м

Зона разрушений — средних.

Воздействие на малоразмерные объекты зависит от скоростного напора воздуха, величина которого определяется зависимостью:

 

 

 

4. Световое излучение

 

Представляет  собой поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра.

Источником является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры  паров конструкционных материалов боеприпасов и воздуха, а при наземных взрывах и испарившегося грунта.

Поражающее  действие светового излучения характеризуется  световым импульсом — количеством световой энергии, падающей за время излучения на единицу площади, перпендикулярной направлению распространения светового излучения.

Величина светового  импульса зависит от мощности, вида взрыва, состояния атмосферы, расстояния от центра взрыва и может быть подсчитана по формуле:  где r=0.068 * q^0.4 = 0.068*832=56 м.

    

Люди, оказавшиеся  непосредственно под воздействием светового излучения ядерного взрыва, могут получить поражение органов зрения, а также ожоги различной степени тяжести. Кроме того, возможно воспламенение горючих материалов, что приводит к пожарам и взрывам.

Зона пожаров  — это территория, в пределах которой в результате той или  иной ЧС возникают пожары. В очаге ядерного поражения выделяют 3 основные зоны пожаров: зону отдельных пожаров, зону сплошных пожаров и зону горения и тления в завалах. Радиусы зон пожаров при наземном ядерном взрыве можно ориентировочно оценивать по формулам:

Зоны отдельных пожаров где q - мощность взрыва в кт. . Зона сплошных пожаров

Зона горения  и тления в завалах 

Радиоэлектронную  аппаратуру защищают от светового импульса ядерного взрыва кожухами с хорошими отражательными свойствами, для чего поверхность их покрывают жаропрочными красками светлых тонов, подвергают полировке.

5. Проникающая радиация.

 

Количественные  параметры проникающей радиации можно15,08104283 определить по формулам:

поток нейтронов

мощность экспозиционной дозы гамма-излучения:

а общая формула  экспозиционной дозы имеет вид:

Проникающая радиация ядерного взрыва может вызвать радиационные повреждения материалов и элементов радиоэлектронной техники. Эти повреждения могут быть обратимыми и необратимыми.

Обратимые (временные) повреждения представляют собой  изменения, возникающие одновременно с началом облучения, сохраняющиеся  в период облучения и практически  исчезающие после прекращения действия ионизирующего излучения или  его резкого ослабления.

Необратимые (остаточные) повреждения представляют собой изменения, возникающие одновременно с началом облучения, увеличивающиеся с ростом поглощенной энергии излучения и сохраняющиеся частично или полностью после прекращения излучения.

6. Электромагнитный импульс

 

ЭМИ представляет собой мощное кратковременное электромагнитное излучение, возникающее в результате образования потоков быстрых  электронов при ядерном взрыве.

Основными параметрами  ЭМИ являются: время действия, максимальная напряжённость электрического или магнитного поля (амплитуда импульса), частотный спектр. ЭМИ действует в течение десятков миллисекунд, создавая напряженность электрического поля до десятков киловатт на метр при широком частотном спектре (10кГц-100МГц). Вертикальную составляющую электрического поля ЭМИ, создаваемую при ядерном взрыве, можно определить по формуле:

Горизонтальная  составляющая примерно в 500 раз меньше вертикальной, что следует учитывать  при проектировании РЭА.

Поражающее  действие ЭМИ в приземной области и на земле происходит за счёт сосредоточения его энергии (наведения электродвижущей силы и создания электрических токов) в длинных металлических сооружениях — линиях связи, линиях электропередачи, антеннах, рамочных и каркасных конструкциях, - в результате чего разрушается электронное и другое чувствительное к электрическому току оборудование.

7. Радиоактивное заражение

 

Радиоактивное заражение является долговременным поражающим фактором ядерного взрыва. Оно охватывает большие территории, не ощущается органами чувств и может быть обнаружено приборами радиационной разведки. Характеризуется мощностью дозы — рентген в час.

Степень радиоактивного заражения зависит от вида взрыва, мощности ядерного боеприпаса, расстояния от центра взрыва, скорости среднего ветра, а также расположения ОЭ относительно оси следа. Уровень радиации на один час после взрыва в районе сосредоточения вычислим по формуле:

Зона радиоактивного заражения местности возникает при наземных ядерных взрывах как в районе взрыва, так и по оси следа радиоактивного облака. По степени заражения и возможным последствиям внешнего облучения на заражённой местности выделяют 4 зоны радиоактивного заражения: А, Б, В, Г (соответственно: зона умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного заражения).

Размеры зон  радиоактивного заражения на следе  облака при наземном ядерном взрыве можно ориентировочно определить по формулам:

длина зоны , ширина зоны

 ширина зоны

 ширина зоны

 ширина зоны

Радиоактивные осадки, попадая на элементы производства (материалы, станки, инструменты, приборы), создают опасность радиоактивного облучения для обслуживающего персонала. Попадая на материалы, радиоактивные  вещества изменяют их свойства, что может привести к отклонению технических характеристик изделий, особенно элементов радиоэлектроники.

                                  

 

                                      8. Итоговая таблица

Объект экономики							Район сосредоточения
∆Рф, кПа	Зона разрушений	U, Дж/м2	Проникающая радиация			Е, В/м	Р0, Р/ч	Зона радиоактивного заражения
			Фн, Н/м2	Pɣ Р/с	Dɣ, Р
27,6	Средних	553,76	2.5*1014	49163	316	10943	19,57	Зона умеренного заражения

 

Выводы

 

Выводы и  и предложения по защите промышленных объектов, радиоэлектронной аппаратуры и людей от основных поражающих факторов ядерного взрыва.

В результате проведённых  расчётов установлено:

1. Зона разрушений — средних, создаётся при избыточном давлении во фронте ударной волны с 30 до 20 кПа. Деревянные здания будут сильно или полностью разрушены, каменные — получат средние и слабые разрушения. Массовые санитарные потери среди незащищённого населения. Люди могут получить лёгкие травмы, ожоги;
2. ОЭ находится в зоне сплошных пожаров;
3. Так как Р₀= 19.57 Р/ч, то ОЭ находится в зоне умеренного заражения.

С целью сохранения работоспособности ОЭ и всестороннего  обеспечения жизнедеятельности  рабочих, служащих и населения, необходимо:

1. Проводить работы по тушению пожаров, спасению людей из под завалов, из разрушенных и горящих зданий;
2. Работы на объектах, как правило, не прекращаются. Работы на открытой местности, расположенной в середине зоны или у ее внутренней границы, должны быть прекращены на несколько часов;
3. Изолировать людей от внешнего воздействия радиоактивных излучений, а также исключить условия, при которых возможно попадание радиоактивных веществ внутрь организма человека вместе с воздухом и пищей.

 

Приложение 1. Схемы областей поражения.

Рис.1 схема зон  разрушения. 

        I — зона полных разрушений

      II — зона сильных разрушений

      III — зона средних разрушений

                                        10 кПа IV — зона слабых разрушений

               

 

Рис. 2. схема  зон пожаров.

       

I — зона горения  и тления в завалах

      II — зона сплошных пожаров

      III — зона отдельных  пожаров

 

 

 

 

Рис. 3. схема  радиоактивного заражения

А — зона умеренного заражения. Б — зона сильного заражения.

В — зона опасного заражения. Г — зона чрезв. опасного заражения