Расчет параметров поражающих факторов в условиях чрезвычайных ситуаций

Оценка поражающих факторов ядерного взрыва

Ядерный взрыв является одной из самых опасных чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени. При ядерном взрыве выделяется огромное количество энергии, образующейся при цепной реакции деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или термоядерной реакции синтеза легких ядер изотопов водорода (дейтерия, трития). Мощность ядерного боеприпаса (мощность ядерного взрыва) принято характеризовать тротиловым эквивалентом. Тротиловый эквивалент – это масса тротила (тротил – вещество с теплотой взрыва 4240 кДж/кг), при взрыве которой выделяется столько же энергии, что и при взрыве ядерного боеприпаса.

При любом ядерном взрыве можно выделить четыре основных поражающих фактора: механическое воздействие воздушной ударной волны (ВУВ), механическое воздействие сейсмических волн в грунте или водной среде, радиационное воздействие проникающей радиации и радиоактивного заражения, тепловое воздействие светового излучения. Для некоторых элементов объектов поражающим фактором может быть электромагнитное излучение (импульс) ядерного взрыва.

Вокруг эпицентра взрыва условно можно выделить три характерных зоны. В первой зоне наблюдается разрушение практически всех сооружений, это зона воронки ядерного взрыва, радиус которой изменяется от 175 до 1340 м. Вторая зона характеризуется наличием пластических деформаций грунта, а ее радиус может составлять до 2,5 радиуса самой воронки. В этой зоне наиболее опасным для заглубленных сооружений является действие прямых ударных волн и волн сжатия. Третья зона характеризуется наиболее существенным влиянием волн сжатия, инициируемых воздушной ударной волной.

Исходные данные

q - мощность наземного ядерного взрыва;

R1 - расстояние до объекта;

R2 - расстояние по оси следа радиоактивных осадков;

У - удаление от оси следа радиоактивных осадков;

Косл - коэффициент ослабления внешней радиации в защитном сооружении;

dT - продолжительность нахождения в защитном сооружении;

V1 - скорость движения пешей колонны;

V2 - скорость движения автомобильного транспорта.

Определить расстояния от центра взрыва, на которых открыто находящийся человек может получить легкую, средней тяжести, тяжелую степень поражения от действия воздушной ударной волны.

Используя данные таблицы 1.2 определим коэффициент уменьшения для горной местности без леса: k = 0,8-0,7, возьмем k = 0,75.

Используя данные таблиц 1.3 и 1.4, определим расстояния, на которых открыто находящийся человек может получить разные травмы, рассчитаем расстояние, на котором открыто находящийся человек может получить:

- легкую травму при избыточном давлении Рф = 20-30 кПа:

R20 = 8,8·0,75 = 6,6 (км);

R30 = 7,0·0,75 = 5,25 (км);

- травмы средней тяжести при избыточном давлении Рф = 30-50 кПа:

R30 = 7,0·0,75 = 5,25 (км);

R50 = 5,1·0,75 = 3,825 (км);

- тяжелые травмы в диапазоне значений избыточного давления от 50 до 80 кПа:

R50 = 5,1·0,75 = 3,825 (км);

R80=(км);

Крайне тяжелые травмы в диапазоне избыточного давления от 80 кПа и более, человек может получить на расстоянии от центра взрыва, не превышающем 3,4 км.

В соответствии с рассчитанными данными составим таблицу:

Определить зону поражения людей световым импульсом.

Поправочный коэффициент на прозрачность атмосферы при прозрачном воздухе и видимостью до 50 км kпр = 1,4.

По табл. 1.6 определяем радиус зоны поражения с учётом поправочного коэффициента на прозрачность атмосферы (kпр = 1,4) и коэффициента местности (k=0,75), получаем:

Rзп = 1,4·18,675·0,75 = 19,609 (км)

Определить расстояние, на которых открыто находящийся человек может получить ожоги 1, 2 или 3-й степени.

Используя данные таблицы 1.6 и учитывая поправочный коэффициент на прозрачность атмосферы (kпр = 1,4), рассчитаем диапазоны расстояний от центра взрыва, на которых открыто находящийся человек может получить:

- ожог первой степени в диапазоне энергии светового импульса от 100 кДж/м2 до 200 кДж/м2:

R100 = 17,95·1,4·0,75 =18,85 (км);

R200 = 13,9·1,4·0,75 = 14,6(км);

- ожог второй степени (диапазон энергии светового импульса составляет от 200 до 400 кДж/м2:

R200 = 13,9·1,4·0,75 = 14,6 (км);

R400 = 8,9·1,4·0,75 = 9,3(км);

- ожог третьей степени (диапазон энергии светового импульса составляет от 400 до 600 кДж/м2:

R400 = 8,9·1,4·0,75 = 9,3(км);

R600 = 7,6·1,4·0,75 = 7,98 (км);

Определить зону поражения проникающей радиацией.