Світлове випромінювання
Світлове випромінювання ядерного вибуху — це потік променистої енергії, який включає ультрафіолетові, інфрачервоні й видимі промені. Джерелом світлового випромінювання є світна сфера, яка складається з повітря і розжарених продуктів вибуху. Зі збільшенням світної сфери (при повітряному вибуху), температура на її поверхні знижується. Коли така куля досягає максимальних розмірів (діаметром понад 200 м), температура на її поверхні дорівнює 8000— 10 000 °С (температура на поверхні Сонця приблизно 6000 °С).
Залежно від потужності ядерного вибуху світлове випромінювання може тривати від кількох секунд до десятків секунд. При ядерному вибуху потужністю 20 кт світлове випромінювання триває 3 с, термоядерному в 1 Мт — 10 с, а потужністю 10 Мт — до 23 с.
Уражаюча дія світлового випромінювання визначається світловим імпульсом.
Світловий імпульс — це кількість світлової енергії, яка припадає на 1 м 2 (або на 1 см 2 ) освітленої поверхні, розміщеної перпендикулярно поширенню випромінювань протягом всього часу існування світлового потоку ядерного вибуху. Світловий імпульс у системі СІ вимірюється в джоулях на квадратний метр (Дж/м 2 ), несистемна одиниця вимірювання світлового імпульсу кал/см 2 ,1 кал = 4,1868 Дж. Величина світлового імпульсу залежить від потужності та виду ядерного вибуху, відстані освітлювальної поверхні до місця вибуху і атмосферних умов.
Тривалість світлового імпульсу залежить від потужності вибуху і визначається за формулою
де g — потужність вибуху, кт.
Максимальним буде радіус ураження світловим випромінюванням при повітряному вибусі, тому що світла область має форму кулі й світлова енергія значно менше поглинається. Взимку радіуси у 1,5—2 рази менші.
Світловий імпульс пропорційний потужності ядерного вибуху і обернено пропорційний квадрату до центра вибуху. Світловий імпульс швидко зменшується зі збільшенням відстані від центру вибуху. Якби він поширювався в порожнечі, то його величина зменшувалася б пропорційно квадрату відстані від центру вибуху. Але світовий імпульс поширюється в повітрі, він ним частково поглинається (табл. 11).
Таблиця 11. Величина світлового імпульсу влітку залежно від потужності, виду ядерного вибуху і радіуса *
Світловий імпульс (кДж/м*)
Потужність, Мт, вид вибуху і радіус, км
* п — повітряний, н — наземний.
Залежно від світлового імпульсу, який потрапляє на незахищені, відкриті ділянки шкіри, у людей виникають опіки, які поділяються на чотири ступеня:
- — опіки пертого ступеня — при світловому імпульсі 80— 160 кДж/м 2 симптоми ураження шкіри такі: почервоніння, припухлість, болючість;
- — опіки другого ступеня — при світловому імпульсі 160— 400 кДж/м 2 на шкірі утворюються пухирі, наповнені рідиною, болючість;
- — опіки третього ступеня — при світловому імпульсі 400— 600 кДж/м 2 омертвіння шкіри, підшкірних тканин, утворення виразок;
- — опіки четвертого ступеня — при світловому імпульсі понад 600 кДж/м 2 спостерігається обвуглювання тканин, омертвіння підшкірної клітковини, м’язів і кісток.
Орієнтовні радіуси і ступені ураження людей світловим випромінюванням залежно від потужності та виду повітряного вибуху наведені у табл. 12.
Шкідлива дія світлового випромінювання і для органів зору. Від світлового спалаху виникає тимчасове засліплення, причиною якого є руйнування зорового пурпуру сітчастої оболонки. Тривалість засліплення вдень до 5 хв, вночі може бути значно більшою. Опіки рогівки і повік виникають на таких відстанях, як і опіки шкіри. Опіки очного дна виникають, якщо очі були звернені на спалах вибуху. Ураження може бути на великих відстанях від вибуху, під час вибуху потужністю 20 кт, прозорому повітрі вдень ураження настають на відстані до 60 км, при потужності 1 Мт — до 500 км.
Таблиця 12. Радіуси зон, ураження світловим випромінюванням влітку залежно від потужності та виду вибуху*, км (п — повітряний, н — наземний)
Потужність, Мт, і вид вибуху
Третій і четвертий
* Взимку радіуси зон ураження у 1,5—2 рази менші.
Якщо під час спалаху ядерного вибуху очі закриті, ураження не відбувається.
Такі ж ураження очей світлового випромінювання і у тварин.
За тяжкістю опіки у тварин поділяються на чотири ступеня.
Опіки першого ступеня виникають при світловому імпульсі 80— 240 кДж/м 2 , вони характеризуються почервонінням, невеликою припухлістю, болючістю шкіри, на обпечених ділянках з’являється серозне випотівання, яке швидко засихає і утворюється темно-коричневі кірочки.
Опіки другого ступеня з’являються при світловому імпульсі 240— 480 кДж/м 2 , вони характеризуються місцевим підвищенням температури, болючістю уражених місць, пригніченим станом тварини.
Опіки третього ступеня виникають при світловому імпульсі 480—800 кДж/м 2 . При таких опіках з’являється омертвіння шкіри і можливе ураження більш глибоких тканин. Навколо омертвілої ділянки шкіра дуже припухає і болюча, спочатку виділяється серозне випотівання, пізніше, з розвитком інфекції, — гнійний ексудат.
Четвертий ступінь опіків виникає при світловому імпульсі 800—1000 кДж/м 2 і більше. Відкриті ділянки тіла обвуглюються.
Вплив світлового випромінювання на будівлі, споруди, рослини, лісові насадження. Світлове випромінювання залежно від інтенсивності світлового потоку і властивостей матеріалів викликає обвуглювання, оплавлення і спалахування, що веде до пожеж у населених пунктах і лісах, на хлібних масивах, скиртах сіна і соломи (табл. 11,12,13,14).
У результаті дії світлового випромінювання і ударної хвилі можуть виникати окремі, масові, суцільні пожежі та вогняні шторми.
Таким чином, світлове випромінювання — це небезпечний уражаючий фактор ядерного вибуху з великим радіусом дії, який може бути причиною великих пожеж населених пунктів, лісових масивів і полів, масового ураження людей і тварин.
Випромінювання ядерного вибуху
Світлове випромінювання ядерного вибуху являє собою сукупність електромагнітних випромінювань в ультрафіолетовій, інфрачервоній і видимій областях спектру. Його джерелом є світна область ядерного вибуху. Уражаюча дія світлового випромінювання характеризується світловим імпульсом, тобто кількістю енергії світлового випромінювання, падаючого за час випромінювання на одиницю неэкраниро-ванною площі поверхні, розташованої перпендикулярно до напрямку прямого випромінювання, коли впливом відбитого випромінювання та переміщенням об’єкта можна знехтувати. Світловий імпульс вимірюється в калоріях на квадратний сантиметр. Величина світлового випромінювання прямо пропорційна потужності вибуху і обернено пропорційна квадрату відстані до центру вибуху. На інтенсивність світлового випромінювання великий вплив надає прозорість атмосфери.
У результаті дії світлового випромінювання можуть виникнути пожежі на великих відстанях від центру ядерного вибуху. Світлове випромінювання та пожежі можуть призвести до масових уражень людей. Безпосередній вплив світлового випромінювання на людей, викликає опіки відкритих і захищених одягом ділянок тіла (див. Опіки), а також ураження очей. При ураженні очей розрізняють незворотні ураження (опік очного дна) і тимчасове осліплення. Для захисту людей від світлового випромінювання придатні різного роду укриття. На відкритій місцевості для захисту від опіків використовують плащі та спеціальний одяг, для захисту очей – спеціальні окуляри.
Проникаюча радіація являє собою потік гамма-випромінювання і нейтронів, що випускаються із зони ядерного вибуху в період ядерних реакцій і в період радіоактивного розпаду продуктів поділу. Незважаючи на різну природу потоку нейтронів і гамма-випромінювань, загальним для них є те, що вони в залежності від потужності вибуху можуть поширюватися на сотні й тисячі метрів, проникаючи в різні середовища, іонізуючи їх атоми і молекули. Ступінь іонізації середовища визначається дозою, одиницею виміру якої є рентген (р). Біологічний еквівалент рентгена – це доза нейтронів, рівнозначна впливу одного рентгена гамма-випромінювання. Доза радіації вимірюється спеціальними приладами (див. Дозиметри іонізуючих випромінювань). Проникаючи в живу тканину, гамма-випромінювання і нейтрони порушують біологічні процеси, фізіологічні функції органів і систем, в результаті чого розвивається променева хвороба (див.).
Нейтронне випромінювання добре поглинається легкими матеріалами (дерево, вода, поліетилен та ін), а гама-випромінювання – важкими (свинець, бетон, земля, цегла та ін). Поєднання легких та важких матеріалів при будівництві різного роду притулків може забезпечити надійний захист від проникаючої радіації.
- Анатомічний атлас
- Фізіологія людини
- Дитячі хвороби
- Йога
- Правильне харчування
- Як схуднути
- ЛФК (лікувальна фізкультура)
- Курорти Європи
- Лікування народними засобами
- Лікарські рослини
- Проктологія
- Психіатрія
- Алкоголізм
- Куріння
- Спортивна медицина
- Судова медицина
Цивільна оборона та цивільний захист – Стеблюк М. І. – 2.5.3. Світлове випромінювання
Світлове випромінювання ядерного вибуху – це потік променистої енергії, який включає ультрафіолетові, інфрачервоні й видимі промені. Джерелом світлового випромінювання є світна сфера, яка складається з повітря і розжарених продуктів вибуху. Зі збільшенням світної сфери (при повітряному вибуху), температура на її поверхні знижується. Коли така куля досягає максимальних розмірів (діаметром понад 200 м), температура на її поверхні дорівнює 8000- 10 000 °С (температура на поверхні Сонця приблизно 6000 °С).
Залежно від потужності ядерного вибуху світлове випромінювання може тривати від кількох секунд до десятків секунд. При ядерному вибуху потужністю 20 кт світлове випромінювання триває 3 с, термоядерному в 1 Мт – 10 с, а потужністю 10 Мт – до 23 с.
Уражаюча дія світлового випромінювання визначається світловим імпульсом.
Світловий імпульс – це кількість світлової енергії, яка припадає на 1 м2 (або на 1 см2) освітленої поверхні, розміщеної перпендикулярно поширенню випромінювань протягом всього часу існування світлового потоку ядерного вибуху. Світловий імпульс у системі СІ вимірюється в джоулях на квадратний метр (Дж/м2), несистемна одиниця вимірювання світлового імпульсу кал/см2,1 кал = 4,1868 Дж. Величина світлового імпульсу залежить від потужності та виду ядерного вибуху, відстані освітлювальної поверхні до місця вибуху і атмосферних умов.
Тривалість світлового імпульсу залежить від потужності вибуху і визначається за формулою
Де g – потужність вибуху, кт.
Максимальним буде радіус ураження світловим випромінюванням при повітряному вибусі, тому що світла область має форму кулі й світлова енергія значно менше поглинається. Взимку радіуси у 1,5-2 рази менші.
Світловий імпульс пропорційний потужності ядерного вибуху і обернено пропорційний квадрату до центра вибуху. Світловий імпульс швидко зменшується зі збільшенням відстані від центру вибуху. Якби він поширювався в порожнечі, то його величина зменшувалася б пропорційно квадрату відстані від центру вибуху. Але світовий імпульс поширюється в повітрі, він ним частково поглинається (табл. 11).
Таблиця 11. Величина світлового імпульсу влітку залежно від потужності, виду ядерного вибуху і радіуса *
Світловий імпульс (кДж/м*)
Потужність, Мт, вид вибуху і радіус, км