Аварии с выбросом АХОВ, их последствия, действия населения и персонала в ЧС

Комбинированные боеприпасы отличаются от других видов ядерных боеприпасов тем, что мощность их может быть увеличена до любой практически необходимой величины. Преимущество такого боеприпаса в использовании в качестве основной части ядерного горючего более распространенного в природе U-238.

При взрыве подобного типа боеприпасов большое количество радиоактивных веществ заражает атмосферу и местность на большой площади далеко от района взрыва. Радиоактивное заражение может вызвать лучевую болезнь и генетические нарушения у населения на очень большой территории, в том числе и на территории, не участвующих в войне государств.

По положению центра взрыва относительно земли или воды различают: космические, высотные, воздушные, наземные, подземные, подводные, надводные ядерные взрывы.

Поражающие факторы ядерного взрыва и защита от них

Поражающие факторы ядерного взрыва: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс.

Ударная волна ядерного взрыва – один из основных поражающих факторов. В зависимости от того, в какой среде она действует, ее называют соответственно воздушной, гидроударной (в воде) и сейсмовзрывной (в грунте) волной. Ударная волна способна наносить поражения людям, разрушать различные сооружения, технику и другие объекты на значительных расстояниях от места взрыва.

Причиной травм является мгновенное повышение давления воздуха, что воспринимается как резкий удар, ведущий к переломам, повреждению внутренних органов, разрыву кровеносных сосудов.

Основной способ защиты людей и техники от ударной волны – изоляция от ее действия изоляция от ее действия в естественных и искусственных укрытиях и убежищах.

Световое излучение – это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Его источник – светящаяся область, образуемая раскаленным воздухом и продуктами взрыва.

Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного взрыва до 20с. Оно способно вызвать ожоги, поражение органов зрения у людей и возгорание горючих материалов и объектов.

Световое излучение не проникает через непрозрачные материалы. Поэтому любая преграда, способная создать тень, защищает от действия света и исключает ожоги. Значительно ослабляется световое излучение в запыленном воздухе, тумане, при дожде и снегопаде.

Проникающая радиация – это совместное излучение гамма-лучей и нейтронов. Источниками служат ядерные реакции, протекающие в боеприпасе в момент взрыва, и радиоактивный распад продуктов деления.

Время действия проникающей радиации на наземные объекты составляет 15-25 с.

Проходя через живую ткань, гамма-излучение и нейтроны ионизируют молекулы, входящие в состав клеток, и могут вызвать лучевую болезнь.

Наибольшей эффективностью ослабления действия этого поражающего фактора обладают защитные инженерные сооружения и специальные противорадиационные экраны.

Электромагнитный импульс – это кратковременное электромагнитное поле, возникающее при взрыве ядерного боеприпаса. Поражение людей возможно только в тех случаях, когда они в момент взрыва соприкасаются с проводными линиями. Защита достигается экранированием аппаратуры, линий управления и энергоснабжения.

Обязанности населения по гражданской обороне при применении ядерного оружия

Подготовка населения к осуществлению задач по гражданской обороне включает в себя целый комплекс мероприятий. Наиболее важными из них являются обучение населения мерам защиты и оказание само- и взаимопомощи, проведение инженерно-спасательных работ в очагах поражения.

Основные обязанности населения:

- население должно овладеть  необходимыми знаниями и практическими  навыками по защите от оружия  массового поражения;

- население должно выполнять  правила защиты от оружия массового  поражения;

- население должно активно  участвовать в мероприятиях гражданской  обороны.

Расчет параметров динамического воздействия наземного ядерного взрыва на объекты железнодорожного транспорта

Допустим, что вблизи железнодорожной станции произведен наземный ядерный взрыв мощностью 10 Мт на расстоянии 2 км от станции. Необходимо определить, какие объекты разрушены УВВ, на каких расстояниях разрушены элементы пути сейсмическим действием взрыва, длину участков пути для восстановленных работ и какие здания и сооружения разрушены сейсмической волной.

 

 

Исходные данные

Исходными данными для прогнозирования наземного ядерного взрыва являются:

- мощность взрыва - 10 Мт;

- расстояние, на котором был произведен взрыв от железнодорожной станции -  2 км;

- грунт в основании  объектов – суглинок;

- величина модуля деформаций  основания равна 3 .105.

Определение действия ударной воздушной волны

Действие УВВ на здания и сооружения выражается в мгновенном повышении давления воздуха и воспринимается как резкий удар, приводящий к разрушению окружающих зданий и сооружений.

Устойчивость зданий, сооружений, устройств объекта к воздействию ударной волны принято характеризовать величиной выдерживаемого избыточного давления во фронте ударной волны ∆Pф.

В зависимости от величины ∆Pф сооружения объекта получают различные по характеру разрушения: полные, сильные, средние, слабые (табл.   ).

Для того чтобы оценить сопротивляемость сооружения действию ударной волны, необходимо знать предел его устойчивости – максимальное избыточное давление во фронте ударной волны, при котором функционирование данного сооружения не прекращается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица   - Избыточное давление ∆Pф , 105, Па во фронте воздушной ударной волны, вызывающее разрушение зданий и основных сооружений железных дорог

Здания, сооружения и устройства	Разрушение
	Слабое	Среднее	Сильное
Железнодорожный путь	1-1,5	1,5-3	3-5
Мосты с металлическими пролетными строениями длиной: -до 45 м - 100 м и более	0,5-1 0,4-0,6	1-2 0,6-1	2-2,5 1-1,5
Мосты железобетонные с пролетным строением длиной 20-25 м	0,5-1	1-2	2-3
Мосты деревянные низкопроводные	0,2-0,5	0,5-0,8	0,8-1
Здания с металлическим каркасом	0,1-0,3	0,3-0,4	0,4-0,6
Здания кирпичные: - малоэтажные - многоэтажные	0,1-0,15 0,08-0,1	0,15-0,25 0,1-0,2	0,25-0,35 0,2-0,3
Здания деревянные	0,06-0,08	0,08-0,12	0,12-0,2
Подстанции, водонапорные башни	0,1-0,3	0,3-0,6	0,6-0,7
Воздушные линии связи, контактная сеть	0,2-0,5	0,5-0,7	0,7-1,2
Подземные кабельные линии	2-3	3-6	3-10
Подземные линии водопровода, канализации, газопровода	4-6	6-10	10-15
Шоссейные дороги с твердым покрытием	1,2-3	3-10	10-20
Станочное оборудование депо и мастерских, подъемно-транспортное оборудование	0,10-0,2	0,2-0,6	0,6-0,7
Кузнечно-прессовое оборудование	0,5-1	1-1,5	1,5-2
Вагоны, платформы, цистерны	0,2-0,4	0,4-0,6	0,6-0,9
Локомотивы	0,5-0,7	0,7-1	1-1,5
Автомобили: - грузовые - легковые	0,2-0,4 0,1-0,2	0,4-0,5 0,2-0,45	0,5-0,6 0,45-0,65

Избыточное  давление во фронте УВВ определяется по формуле:

                                                (   )

 

где ∆Рф - давление на фронте УВВ, Па;

          Q – условная мощность взрыва, кг;

          R – расстояние от эпицентра, км.

 

 

 

Действие сейсмической волны на элементы железнодорожного пути

Наземные и подземные взрывы зарядов большой мощности вызывают сотрясения земли в масштабах, сопоставимых с землетрясениями. Сотрясение земли происходит за счет действия сейсмических продольных, поперечных и поверхностных волн, распространяющихся в земной коре.

Железнодорожный путь является стратегическим объектом и его разрушение приводит к длительному нарушению перевозочного процесса.

Упрощенная формула расчета безопасного расстояния, свыше которого разрушения того или иного элемента железнодорожного пути от СВ ядерного взрыва не происходит, имеет вид

                                                                                   (  )                                                 

где Eо – модуль деформации основания, Па;

       σi  - предел прочности  соответственно рельсовой стали, шпалы, балласта или земляного полотна, Па.

                                                                                           

 

                                                                                             

                                                                                             

                            

Длину участка пути, на котором необходимо производить восстановительные работы после действия СВ, определяют из выражения

                                                                                        (  )

где   - длина участка пути, на котором разрушены рельсы, шпалы, балласт или земляное полотно, км.

                                                                                                  

                          

                                                                     

Сейсмическое действие ядерного взрыва на здания и сооружения железных дорог

При расположении зданий, инженерных сооружений и коммуникаций в пересеченной местности, т. е. за холмом или хребтом, УВВ на них не действует за счет отражения от склонов. Разрушающей в этом случае может быть сейсмическая волна.

Зная напряжение на фронте СВ и прочностные характеристики объектов, можно определить степень их разрушения.

Растягивающее разрушающее напряжение в элементах конструкций зданий и сооружений определяется по упрощенной формуле

                                                                 (  )                                 

 

 

Сравнивая величину σс и σр в таблице    , установим, что за исключением подземных кабельных линий и коммуникаций все объекты железнодорожной станции будут разрушены.

Таблица - прочностные характеристики зданий и сооружений железнодорожного транспорта

Здания, сооружения и устройства	σр, 105, Па
Мосты железобетонные с пролетным строением длиной 20-25 м.	2-3
Здания с металлическим каркасом	0,4-0,6
Здания кирпичные: - малоэтажные; - многоэтажные	0,25-0,35 0,2-0,3
Здания деревянные	0,12-0,2
Подстанции (трансформаторные, тяговые), водонапорные башни	0,6-0,7
Воздушные линии связи, контактная сеть	0,7-1,2
Подземные кабельные линии	6-10
Подземные линии водопровода, канализации, газопровода	10-15
Станочное оборудование депо и мастерских, подъемно-транспортное оборудование	0,6-0,7

 

Выводы.

В результате расчетов установлено:

УВВ обеспечит сильное разрушение в основном деревянных мостов, воздушных линий связи, контактной сети, вагонов, платформ, цистерн. Полностью будут разрушены здания всех видов, подстанции водонапорные башни, автомобили, станочное и подъемно-транспортное оборудование.

Длина участков пути, разрушенных СВ и подлежащих восстановлению: земляное полотно – 11,12км, балласт – 2,02 км, шпалы и рельсы – не нарушены.

Сейсмическим действием взрыва будут разрушены все объекты железнодорожной станции за исключением подземных кабельных линий и коммуникаций.