Основные способы защиты от светового излучения
Под световым излучением ядерного взрыва понимается электромагнитное излучение оптического диапазона в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.
Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температуру нагрева зависит от многих факторов и может быть такой, что поверхность объекта обуглится, оплавится или воспламенится. Световое излучение может вызвать ожоги открытых участков тела человека, а в темное время суток — временное ослепление.
Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах — и испарившегося грунта. Светящаяся область в своем развитии проходит три фазы: начальную, первую и вторую ( 2.6).
Начальная фаза очень кратковременна — от момента начала ядерных реакций в боеприпасе до момента отрыва фронта ударной волны от поверхности гомотермического шара (светящейся области). Яркостная температура светящейся области в начальной фазе некоторое время остается равной 10 тыс. К ( 2.6, участок аб). Момент выхода фронта ударной волны на поверхность светящейся области считается началом первой фазы, в которой развитие светящейся области определяется законами распространения фронта ударной волны. Яркостная температура становится практически равной температуре воздуха во фронте ударной волны ( 2.6, точка в).
Воздух во фронте ударной волны светится сам и не пропускает (экранирует) излучение, идущее из внутренней области. Поэтому температура светящейся: облает определяется температурой нагретого воздуха» во фронте ударной: волны. Экранированию внутреннего излучения гомо- термического шара способствуют также окислы азота образующиеся во фронте ударной волны при столь высо ких температурах.
По мере продвижения фронта: ударной волны давление и температура воздуха в нем уменьшаются и наступает такой момент, когда воздух перестает светиться. Фронт ударной волны становится прозрачным; Температура, пройдя через минимум, вновь начинает повышаться, ir с этого момента наступает вторая фаза развития светящейся области ( 2.6, участок гд).
Во второй фазе развития светящейся области темпе^ ратура, увеличиваясь, достигает максимума (8—10 тыс. К). Затем температура поверхности светящейся области начинает снижаться вследствие потери энергии на излучение и охлаждения раскаленных газов в результате их расширения, светящаяся область перестает испускать излучение в видимой части спектра и превращается в облако взрыва.
Основная доля энергии светового излучения (до 98%) приходится на вторую фазу, длительность которой, почти равна общей длительности испускания светового излучения. Такая картина светового излучения с минимумом между первой и второй фазами может наблюдаться при ядерных взрывах мощностью более 0,5 тыс. т. При взрывах ядерных зарядов сверхмалой мощности это излучение возможно в ходе одной основной фазы.
Спектральный состав излучения зависит от температуры светящейся области: по мере уменьшения температуры уменьшается доля световой энергии, приходящаяся на ультрафиолетовую часть спектра, и возрастает доля инфракрасного излучения. Средний спектральный состав светового излучения за все в^емя существования светящейся области близок к спектральному составу излучения солнца, находящегося в зените.
Время существования светящейся области и tee размеры возрастают с увеличением тротилового эквивалента взрыва ( 2.2). По длительности свечения можно ориентировочно судить о .мощности ядерного взрыва.
Основным параметром, определяющим поражающую способность светового излучения ядерного взрыва, является световой импульс.
Световой импульс U — количество энергии светового излучения, падающей за все время излучения на единицу площади неподвижной неэкранированной поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению прямого излучения, без учета отраженного излучения. Световой импульс измеряется в джоулях на ‘квадратный метр (Дж/м2)
з или в калориях (внесистемная единица измерения) на квадратный сантиметр (кал/см2); 1 кал/см2«4,2-104Дж/м2.
Световой импульс уменьшается с увеличением расстояния от центра (эпицентра) взрыва и зависит от вида взрыва и состояния атмосферы. Ослабление светового-импульса при наземных взрывах объясняется тем, что в этом случае световая энергия испускается не с поверхности сферы, как при воздушном взрыве, а с поверхности полусферы или усеченной сферы. Кроме того, при наземных взрывах имеет место экранирование светового излучения пылью и дымом.
Интенсивность светового излучения с увеличением расстояния уменьшается вследствие рассеивания и поглощения. Дождь, снег, туман, пыль и дым, поглощая световое излучение, снижают световой импульс и его поражающее действие в несколько раз. Прозрачность воздуха считается хорошей, когда дальность видимости достигает 40 км. Дальность видимости около 10 км наблюдается при слабой дымке. В туман и снегопад видимость может быть не более 2 км.
Значения световых импульсов при воздушных взрывах для некоторых условий. При наземных взрывах значения световых имиульсов будут примерно в 3 раза меньше значений, приведенных в таблице. За счет отражения от облаков или снежного покрова поражающее воздействие светового излучения может увеличиться почти в 2 раза.
Поражающее действие светового излучения зависит не только от значений светового импульса, но и от того, какую долю световой энергии поглощает 1 см2 поверхности и до какой температуры нагревается поверхность. В свою очередь температура нагрева освещенной поверхности определяется теплопроводностью и удельной теплоемкостью тела. Чем больше поглощающая способность поверхности и чем меньше теплопроводность и удельная теплоемкость, тем выше температура нагрева поверхности.
Поражение людей световым излучением выражается в появлении ожогов различных степеней открытых и защищенных обмундированием участков кожи, а также в поражении глаз. Ожоги могут быть непосредственно от излучения или пламени, возникшего при возгорании различных материалов под действием светового излучения.
Световое излучение в первую очередь воздействует на открытые участки тела — кисти рук, лицо, шею, а также на глаза. Различают четыре степени ожогов ( 2.4): ожог первой степени представляет собой поверхностное поражение кожи, внешне проявляющееся в ее покраснении; ожог второй степени характеризуется образованием пузырей; ожог третьей степени вызывает омертвение глубоких слоев кожи; при ожоге четвертой степени обугливаются кожа и подкожная клетчатка, а иногда и более глубокие ткани.
Из данных видно, что при уменьшении мощности взрыва одной и той же степени ожога открытых участков кожи соответствует меньшее количество световой энергии. При коротком времени падения световой энергии лишь незначительная часть тепла успевает отводиться от поверхностного слоя кожи. Температура поверхности быстро повышается, и в соответствии с температурой нагревания наступает наиболее вероятная степень ожога. Тяжесть поражения личного состава световым излучением определяется не только степенью ожога, но и размерами обожженных участков кожи.
Выход из строя личного состава будет наблюдаться при ожогах открытых участков кожи второй и третьей степени или при ожогах второй степени под обмундированием (не менее 3% поверхности тела).
Поражение глаз световым излучением возможно трех видов: временное ослепление, которое может длиться до 30 мин; ожоги глазного дна, возникающие на больших расстояниях при прямом взгляде на светящуюся область взрыва; ожоги роговицы и век, возникающие на тех же расстояниях, что и ожоги кожи.
Степень воздействия светового излучения на вооружение, военную технику и сооружения зависит от свойств их конструкционных материалов. Оплавление, обугливание и воспламенение материала в одном месте могут привести к распространению огня, т. е. к пожару.
Защита от светового излучения более проста, чем от других поражающих факторов ядерного взрыва, поскольку любая непрозрачная преграда, любой объект, создающие тень, могут служить защитой от светового излучения.
Фортификационные сооружения с перекрытиями, а также танки, боевые машины и другая подобная военная техника полностью защищают от ожогов световым излучением.
В качестве дополнительных мер защиты от поражающего действия светового излучения рекомендуются следующие:
использование экранирующих свойств оврагов, лЪщин, местных предметов;
постановка дымовых завес для поглощения энергии светового излучения;
повышение отражательной способности материалов (побелка мелом, покрытие красками светлых тонов);
повышение стойкости к воздействию светового излучения (обмазка глиной, обсыпка грунтом, снегом, пропитка тканей огнестойкими составами);
проведение противопожарных мероприятий (удаление сухой травы и других легковоспламеняющихся материалов, вырубка просек и устройство заградительных полос);
использование в темное время суток средств защиты глаз от временного ослепления (очков, световых затворов и др.).
По мере убывания длины волны в диапазон включаются радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет (световые лучи), ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение.
Рассмотрим основные методы защиты от электромагнитных излучений.
Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом, т. е. количеством энергии светового излучения, падающего за время излучения на единицу
Для защиты от светового излучения могут быть использованы убежища и укрытия.
. излучений основаны на способности некоторых материалов, поглощая энергию ионизирующего излучения, превращать ее в световое излучение.
К средствам индивидуальной защиты от ионизирующих излучений относится спецодежда – халаты, комбинезоны, полукомбинезоны и.
Излучение электрических источников света характеризуется световым потоком, силой света (силой излучения), энергетической
Указанные средства защиты снабжены специальными светофильтрами, которые подбираются в зависимости от характера и интенсивности излучения.
которого законы теплового излучения имеют наиболее простой вид. Если излучающее.
поглощением достаточно мощного светового кванта (например, ультрафиолетовых.
Источник
ЗАЩИТА ОТ СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ АВАРИЯХ НА ПОЖАРООПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ
Световое излучение — один из поражающих факторов при взрыве ядерного боеприпаса, представляющий собой тепловое излучение от светящейся области взрыва. В зависимости от мощности боеприпаса, время действия колеблется от долей секунды до нескольких десятков секунд. Вызывает у людей и животных ожоги различной степени и ослепление; оплавление, обугливание и возгорание различных материалов. Защита гражданского населения
Особую опасность световое излучение представляет по той причине, что действует непосредственно во время взрыва и времени на укрытие в убежищах у людей нет.
От светового излучения могут защитить любые непрозрачные объекты — стены домов, автомобильная и прочая техника, крутые склоны оврагов и холмов. Защитить может даже плотная одежда — но в этом случае возможно её возгорание.
В случае начала ядерного взрыва следует незамедлительно укрыться в любой тени от вспышки или, если укрыться негде, лечь спиной вверх, ногами к взрыву и закрыть лицо руками — это поможет в какой-то степени уменьшить ожоги и травмы. Нельзя смотреть на вспышку ядерного взрыва и даже поворачивать к ней голову, так как это может привести к тяжёлым поражениям органов зрения, вплоть до полной слепоты.
Огневой шар — это горящее облако пара, смешанное с воздухом и переобогащенное топливом. Поднимаясь вверх, огневой шар образует грибовидное облако, а затем тороид.
В динамике огневой шар можно представить как сферическое тепловое образование, состоящее из горячих газов в верхней части огневого шара и вовлеченного воздуха — в нижней части. Развитие и рост этого теплового образования регулируются тепловым излучением, добавлением и горением ракетного топлива и вовлечением воздуха.
Опасным фактором огневого шара является тепловой импульс.
В пределах огневого шара или горящего разлития люди получают смертельное поражение, все горящие материалы воспламеняются, а 60 % резервуаров со сжиженными углеводородными газами взрываются.
Вычисление радиусов огневых шаров само по себе не определяет безопасные расстояния от установок. Это связано со следующими обстоятельствами.
Мероприятия по защите населения и работающего персонала при аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах, устойчивость объектов экономики в противопожарном отношении и максимальное снижение вероятности взрывов достигается комплексом мероприятий, проводимых повседневно. К таким мероприятиям относятся:
— строительство новых взрывоопасных объектов вдали от районов жилой застройки, вынос с территории объектов экономики за город баз и складов с взрыво- и пожароопасными материалами, рациональное размещение производственных зданий и сооружений и т.п.;
-повышение устойчивости производственного фонда предприятий в противопожарном и противовзрывном отношении при проведении капитального ремонта, расширении производства и совершенствовании технологических процессов;
— обеспечение повседневного режима, исключающего возможность возникновения пожаров и взрывов;
— разработка и выполнение комплекса профилактических мероприятий по пожарной безопасности и исключению вероятности взрывов.
В комплексе этих мероприятий осуществляется разработка органом ГО и ЧС планов по обеспечению безопасности и защите персонала в случае взрывов и пожаров, их систематическое уточнение и контроль за выполнением. Осуществляется постоянная проверка систем сигнализации и оповещения как персонала объекта, так и населения, проживающего вблизи объекта. Организуется обучение и подготовка персонала, а также специальная подготовка и оснащение формирований изолирующими противогазами, защитной одеждой, средствами тушения пожаров. Для населения готовятся памятки по действиям в условиях соответствующей ЧС. Разрабатываются и постоянно уточняются планы эвакуации персонала и населения при пожаре и угрозе взрыва. На промышленных предприятиях с взрывоопасными характеристиками производства для обеспечения защиты рабочих и служащих на случай производственных аварий должны создаваться защитные сооружения (убежища).
Основные вопросы пожарной безопасности объектов (предприятий) изложены в Строительных нормах и правилах. Противопожарная защита объектов зависит от назначения зданий, их огнестойкости и режима эксплуатации, количества людей, одновременно находящихся в помещении, количества горючих материалов и веществ, находящихся на предприятии, и ряда других факторов.
Важное значение для борьбы с пожарами и предотвращением распространения огня имеет противопожарная защита зданий. В этом отношении эффективной мерой против распространения огня являются противопожарные разрывы и преграды, а также продуманная внутренняя планировка зданий и устройство различных противопожарных преград и отсеков, изолированных несгораемыми конструкциями. Возведение противопожарных преград (противопожарных стен, перекрытий, дверей) позволяет в пределах одного здания изолировать пожароопасные помещения от других и тем самым предотвратить распространение огня.
Генеральная планировка территорий предприятий и организаций в соответствии с противопожарными нормами и правилами должна предусматривать строительство на территории предприятий основных и вспомогательных дорог, позволяющих свободный подъезд и подход ко всем зданиям и объектам. Нормами установлена ширина проезда основной (6 м ) и вспомогательной ( 4 м ) дорог.
В целях противопожарной профилактики все здания и сооружения оборудуются молниезащитными устройствами. Согласно СНиП для защиты объектов от прямых ударов молнии устраивают молниеотводы.
Руководители предприятий своими приказами, распоряжениями и инструкциями должны устанавливать определенный противопожарный режим объекта, обязательный для выполнения всеми работниками предприятия.
Орган ГО и ЧС объекта на случай пожара заблаговременно составляет план действий, в котором разрабатывается порядок вывода людей из помещений, спасения имущества и тушения пожара. В целях подготовки персонала объекта и населения к действиям в случае пожара проводятся тренировки.
Источник
