Поражающее действие светового излучения способы защиты
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
Световое излучение (поражающий фактор)
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.
Содержание
Механизм формирования
Световое излучение представляет собой тепловое излучение, испускаемое нагретыми до высокой температуры (
10 7 К) продуктами ядерного взрыва. Вследствие большой плотности вещества поглощательная способность огненного шара оказывается близка к 1, поэтому спектр светового излучения ядерного взрыва достаточно близок к спектру абсолютно черного тела. В спектре преобладает ультрафиолетовое и рентгеновское излучения.
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.
Защита военной техники
Бомбардировщики, предназначенные для нанесения ядерных ударов (тактические Су-24, стратегические Ту-160) для защиты от светового излучения частично или полностью покрывают белой краской, отражающей значительную часть излучения. Бронетехника предоставляет полную защиту экипажа от светового излучения.
Тени Хиросимы
Одним из наиболее пугающих свидетельств поражающего эффекта светового излучения являются так называемые тени Хиросимы (чаще всего упоминается применительно к людям) — тень от человека или другого препятствия на выгоревшем от излучения фоне. Люди после этого быстро (обычно в течение одного дня) погибали от ожогов, травм и лучевого поражения, многие сгорели в пожарах и огненном шторме, разразившемся после взрыва.
Источник
Защита от действия светового излучения
Воздействие светового излучения ЯВ на людей и объекты.
Поражение световым излучением заключается во временном или необратимом поражении зрения и ожогах различных степеней.
Поражение глаз световым излучением возможно трех видов: временное ослепление, которое может длиться до 30 мин., ожоги глазного дна, возникающие при прямом взгляде на светящуюся область, и ожоги роговицы и век.
Временное ослепление не требует специальной помощи. Днем оно проходит через 1 -5 минут, а ночью длится до 30 минут.
Ожоги. Различают четыре степени ожогов:
ожог первой степени характеризуется покраснением кожи и поверхностным отеком (2 — 4 кал/см 2 или 85 -170 кДж/м 2 ),
второй степени — образованием пузырей, (4 -10 кал/см 2 или 170 -420 кДж/м 2 ),
третьей степени — возникновением язв и поверхностным омертвлением кожи, (10-15 кал/см 2 или420 -630 кДж/м 2 ),
четвертой степени — обугливанием кожи и мышц, (свыше 15 кал/см 2 или более 630 кДж/м 2 ),
Воздействие светового излучения на элементы объектов вызывает их нагрев. Степень нагрева зависит от переданного тепла, времени воздействия, конструкции элемента, теплоемкости и теплопроводности материалов. В большинстве случаев нагрев от светового излучения опасен возможными воспламенениями и последующими пожарами (табл. 5.3).
Таблица 5.3. Характеристики воздействия светового импульса на различные материалы
| Материалы | Световой импульс , кДж/м.кв | |
| Воспламенение | Устойчивое горение | |
| Бумага газетная Сухие сено, стружка Ткань х/б темная светлая Брезент палаточный Доски сухие Доски, окрашенные в белый цвет темный цвет Толь, рубероид | — 340 — 500 250 — 420 500 — 750 420 — 500 500 — 670 700 — 1900 250 — 420 590 — 840 | 130 — 170 710 — 840 590 — 670 840 — 1500 630 — 840 1700 — 2100 4200 — 6300 840 — 1200 1000 — 1700 |
Для защиты людей любой предмет, дающий тень является защитой. При небольших импульсах в некоторой степени может служить защитой светлая или плотная одежда.
Защита технических изделий и зданий из сгораемых материалов может проводиться по следующим направлениям:
применение теплоизолирующих покрытий;
использование защитных обмазок и вспучивающихся красок;
покраска изделий в светлые тона;
удаление легковоспламеняющихся элементов и т.д.
Рекомендуемые контрольные вопросы
1. Общие сведения о пожарах: физико-химические основы пожаров, виды горения при пожарах, параметры и классификация пожаров.
2. Внутренние пожары: общая характеристика внутренних пожаров, стадии пожара в помещении, критическое время эвакуации.
3. Открытые пожары: определение, особенности пожаров нефтепродуктов.
4. Классификация зданий и сооружений по подверженности пожарам.
5. Классификация производственных объектов по взрыво- и пожароопасности.
6. Тушение пожаров: принципы прекращения горения, периоды тушения пожаров.
7. Огнетушащие вещества: классификация, свойства и особенности основных огнетушащих веществ.
8. Ядерный взрыв и его световое излучение как источник пожаров: светящаяся область, световой импульс, воздействие светового излучения взрыва на людей и объекты.
1. Федеральный закон РФ “О пожарной безопасности”, 1994г.
2. “Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий”, М., АСВ, 1995г.
3. Правила пожарной безопасности в РФ, М., 1994г.
4. Левин А.В., Рафа П.И., Смирнов И.В. “Пожарно-профилактическая работа на промышленных предприятиях”, М., Стройиздат,1990г.
5. Абдурагимов И.М. Физико-химические основы развития и тушения пожаров, М.1980
6. Позик Я.С. Пожарная тактика, М. Стройиздат,1991г.
Лекция обсуждена и одобрена на заседании кафедры « 30 » августа 2006 г. Протокол № заседания кафедры.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
