Коэффициенты ослабления изучения различными защитными преградами

Таблица 5

Радиусы действия поражающих факторов при ядерном взрыве

Таблица 4

	Радиус поражения, км, при мощности
Поражающие факторы	взрыва, кт
Избыточное давление 35 кПа (разруше-
ние большинства наземных сооружений)	1.25	2,3	3.9	3.8	10,5
Избыточное давление 50 кПа (полное раз-
рушение сооружений)	0.9	1,9	3,2	4,0	8.5
Световой импульс 500 кДж/м (ожоги чет-
вертой степени)	1,0	2,1	7,2	8,0	20,5
Доза облучения 1 Зв (100 бэр)	1.6	2,1	2,5	3,0	4,2
Доза облучения 5 Зв (500 бэр)	1.3	1.8	2.0	2.4	3.4

 

Для взрывов сверхмалых и малых мощностей, а также для ней­тронных боеприпасов, где дозы значительно выше, необходимо предусматривать данную защиту, для которой служат различные ма­териалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов.

Поток гамма-квантов в какой-то мере уменьшают материалы, имеющие высокие плотности электронов, которым гамма-кванты передают свою энергию (свинец, сталь и т.д.).

Ослабление потока нейтронов происходит за счет поглощения их ядрами атомов. Поток нейтронов сильнее ослабляется легкими элементами (водород из состава воды, полиэтилены и др.).

Толщину материала, которая уменьшает биологическое воздей­ствие гамма-излучения или потока нейтронов в два раза, называют слоем половинного ослабления (приводится в справочниках).

Защитные свойства зданий, сооружений и убежищ характеризу­ются коэффициентом ослабления — величиной, показывающей, во сколько раз доза облучения внутри здания, убежища меньше, чем на открытой местности.

Зная толщину материала и слой половинного ослабления, можно определить коэффициент ослабления по формуле:

К_осл = 2h/d,

где h — толщина материала; d — слой половинного ослабления.

Если защитная преграда состоит из нескольких слоев, то их не­обходимо просуммировать: К_осл = К_{осл 1} + К_{осл 2} + ... + К_{осл n} (табл. 5).

 

Материал	Толщина половинного ослабления материала см
	Гамма-излучение	Нейтроны
Вода	23.0	4,9
Полиэтилен	31.0	4.9
Дерево	40,0	14.0
Кирпич	18,0	14.0
Грунт	18.0	11,0
Железобетон	12,5	9.7
Сталь	3.5	2.0

 

Радиоактивное заражение местности. Его источником являются продукты деления ядерного горючего, радиоактивные изотопы, об­разующиеся в грунте и других материалах при воздействии нейтро­нов (наведенная активность), а также неразделившаяся часть ядер­ного заряда.

Основное место в образовании радиоактивного заражения при­надлежит осколкам деления ядерного горючего. В процессе деления ядер боеприпаса образуется около 200 изотопов 35-ти химических элементов, расположенных в средней части Периодической системы Д.И. Менделеева. Почти все изотопы нестабильны и претерпевают бета-распад, который сопровождается гамма-излучением.

Первичные ядра осколков деления в последующем испытывают в среднем три-четыре распада и в итоге превращаются в стабильные элементы.

Радиоактивные вещества, образовавшиеся вследствие захвата нейтронов, также распадаются с испусканием бета-частиц и гамма-излучения.

Не вступившие в реакцию деления ядра урана или плутония ис­пытывают естественный альфа-распад.

Таким образом, радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучений: альфа, бета, гамма. Время их воздействия на окру­жающую среду будет весьма продолжительным.

Поскольку при наземном взрыве в огненный шар вовлекается значительное количество грунта и других веществ, то при охлажде­нии эти частицы выпадают в виде радиоактивных осадков. По мере перемещения облака происходит выпадение радиоактивных осад­ков, и таким образом на земле остается радиоактивный след. Плот­ность заражения как в районе взрыва, так и по следу заражения ра­диоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва.

В зависимости от конкретных условий форма следа может быть самой разнообразной, и его конфигурация может быть реально оп­ределена только после окончания выпадения радиоактивных частиц на землю.

Местность считается зараженной при уровнях радиации 0,5 Р/ч (3,6 • 10^-8 А/кг) и более.

В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко в первые часы после взрыва. Уровень радиации на 1 ч после взрыва является основной характеристикой при оценке радиоактивного заражения местности.

Уровень радиации на любое время (f) после взрыва (Р,) можно определить по формуле

P_t = P₁ ^. t^-1,2,

где P₁ — уровень радиации на 1 ч после взрыва.

Поскольку 7^-1,2 = 10, то за промежуток времени, кратный 7, мощ­ность дозы снижается приблизительно в 10 раз (на порядок).

Так, если через 1 ч после взрыва мощность дозы составляет 100 Р/ч, то через 7 ч она уменьшится до 10 Р/ч. Доза полного распада D_¥ = 5Р₁.

Полученную дозу за время пребывания на зараженной местности можно определить:

D = (P_cр / К_осл) - t,

где Р_cp = 1/2 ^. (Р₁ + Р₂) — уровень радиации начала и конца пребывания на зараженной местности (табл. 6).

А — зона умеренного заражения — занимает 75—80% площади радиоактивного следа и является наибольшей по протяженности.

Б — зона сильного заражения — занимает около 10% площади следа.

В и Г— зоны опасного и чрезвычайно опасного заражения — занимают около 10—15% всей площади следа.