Оценка обстановки на объекте экономики при наземном ядерном взрыве (на примере наземного ядерного взрыва)

Расчетно-графическая работа

Студент Крюкова Мария

Группа МЭК12-4

Номер вариант 1

Руководитель к.м.н.,доцент кафедры

экономики труда и управления персоналом Тизенберг Г.М.

Иркутск,2012

Оценка обстановки на объекте экономики при наземном ядерном взрыве (на примере наземного ядерного взрыва)

1.1. Исходные данные:

· Радиус города=11 км;

· Расположение объекта относительно центра города по азимуту=45 град;

· Удаление объекта от центра города=3км;

· Мощность ядерного боеприпаса (тротилового эквивалента)=300 кт;

· Место взрыва – центр города;

· Направление ветра – от центра взрыва на объект;

· Скорость ветра=25 км/ч;

· Наименование объекта – механический цех.

1.2 Характеристика объекта:

механический цех:

Здание – одноэтажное из сборного ж/б,

Оборудование – станки,

ЭС – кабельные линии, воздушные линии (ВЛ).

1.3 Поражающие факторы наземного ядерного взрыва:

§ Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с для атмосферы). При атмосферном взрыве скачок уплотнения — это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличение температуры, давления и плотности воздуха. Непосредственно за фронтом ударной волны происходит снижение давления и плотности воздуха, от небольшого понижения далеко от центр. Следствием этого снижения является обратный ход воздуха и сильный ветер вдоль поверхности со скоростями до 100 км/час и более к эпицентру. Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей, а близко к эпицентру наземного или очень низкого воздушного взрыва порождает мощные сейсмические колебания, способные разрушить или повредить подземные сооружения и коммуникации, травмировать находящихся в них людей.

Световая радиация - это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар, при наземном — полусферу.

Максимальная температура поверхности светящейся области составляет обычно 5700-7700 °C. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Приближенно, продолжительность свечения в секундах равна корню третьей степени из мощности взрыва в килотоннах. При этом интенсивность излучения может превышать 1000 Вт/см² (для сравнения — максимальная интенсивность солнечного света 0,14 Вт/см²).

Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.

При воздействии светового излучения на человека возникает поражение глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение и защищенных одеждой участков тела.

Защитой от воздействия светового излучения может служить произвольная непрозрачная преграда.

В случае наличия тумана, дымки, сильной запыленности и/или задымленности воздействие светового излучения также снижается.

§ Проникающая радиация (ионизирующее излучение) представляет собой гамма-излучение и потокнейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.

Радиус поражения проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и ударной волны, поскольку она сильно поглощается атмосферой. Проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов, однако ядерный заряд может быть специально сконструирован таким образом, чтобы увеличить долю проникающей радиации для нанесения максимального ущерба живой силе (так называемое нейтронное оружие). На больших высотах, в стратосфере и космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс — основные поражающие факторы.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов. Разные материалы по-разному реагируют на эти излучения и по-разному защищают.

§ Электромагнитный импульс. При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизованном радиацией и световым излучением воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций. Этот эффект может быть использован для ослепления системы предупреждения о ракетном нападении.

Сила ЭМИ меняется в зависимости от высоты взрыва: в диапазоне ниже 4 км он относительно слаб, сильнее при взрыве 4-30 км, и особенно силён при высоте подрыва более 30 км

§ Радиоактивное заражение местности - результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва — продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность).

Оседая на поверхность земли по направлению движения облака, продукты взрыва создают радиоактивный участок, называемый радиоактивным следом. Плотность заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от окружающих условий.

Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучения: альфа, бета и гамма. Время их воздействия на окружающую среду весьма продолжительно.

В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко это происходит в первые часы после взрыва.

Поражение людей и животных воздействием радиационного заражения может вызываться внешним и внутренним облучением. Тяжелые случаи могут сопровождаться лучевой болезнью и летальным исходом.

1.3.1 Расчёт поражающего действия ударной воздушной волны

1) Рис.1 Зона поражения людей от ударной воздушной волны, наземного ядерного взрыва с мощностью боеприпаса 300кт, азимут расположения объекта относительно центра города 45^о в ПРИЛОЖЕНИИ 1.

С

Ю

Условные обозначения:

Объект

Взрыв

Зона лёгкой степени от 3,1 до 4,4

Зона средней степени от 2,5 до 3,1

Зона тяжелой степени от 1,7 до 2,5

Объект находится в зоне средней степени тяжестихарактеризуется избы­точным давлением во фронте удар­ной волны от 40 до 60 кПа (0,4—0,6 кгс/си²) и занимает около 18 % площади очага ядерного поражения. Убежища, противорадиационные укры­тия и подвальные помещения полно­стью сохраняются. На улицах образу­ются отдельные завалы. От воздействия светового излучения происходят массовые загорания горючих матери­алов, предметов и построек, приводя­щие к образованию сплошных пожа­ров. Проявляется в разрушении крыш и встроенных эле­ментов — внутренних перегородок, окон, а также в возникновении трещин в стенах, обрушении отдельных участ­ков чердачных перекрытий и стен верх­них этажей. Подвалы сохраняются. После расчистки и ремонта может быть использована часть помещений нижних этажей. Восстановление зданий возможно при проведении капи­тального ремонта.

В этой зоне происходит отдельные разрывы и деформации трубопрово­дов, кабелей; деформация и повреж­дения отдельных опор ЛЭП; деформа­ция и смещение на опорах цистерн, разрушение их выше уровня жидкости; повреждения станков, требующих ка­питального ремонта.

Для зоны характерны массовые санитарные потери среди незащищен­ного населения. Люди могут получить легкие травмы, ожоги, а при наземных взрывах возможны поражения радио­активными осадками. Спасательные и неотложные ава­рийно восстановительные работы в зо­не средних разрушений заключаются: в тушении пожаров, спасении людей из-под завалов, из разрушенных и го­рящих зданий.

2. Определить конкретное избыточное давление ударной воздушной волны (Р_изб) на объекте (по табл.2):

Q=100кт
R=3км от взрыва

3,2 – 2,5=0,7км=0,1*7

30 – 20=10 кПа

10/7=1,4 кПа/0,1 км

Р_изб=60-1,4=58,6 кПа.

3. Степень поражения людей на объекте:средней тяжести.

4. Степень разрушения для объектов:

для одноэтажного здания из сборного ж/б – полная степень разрушения;

для станков– полное разрушение;

для кабельных линий – сильное разрушение;

для ВЛ высокого напряжения – сильная степень разрушения.