Излучения ядерного взрыва. Световое излучение ядерного взрыва Максимальное время светового излучения составляет обж

Под световым излучением понимают излучение в широком диапазоне длин электромагнитных волн, включающих и видимую часть спектра и примыкающие к ней ультрафиолетовую и инфракрасную части спектра.

На образование этого поражающего фактора расходуется до 35% энергии взрывах. При подземных и подводных ядерных взрывах световое излучение поражающим действием не обладает. При наземных, надводных взрывах световое излучение ограничено только верхней полусферой огненного шара, световая энергия нижней полусферы расходуется на нагрев и испарение прилежащих сред (почва, вода). По мере увеличения высоты взрыва, вследствие уменьшения плотности атмосферы, изменяются основные характеристики светового излучения:

1. сокращается продолжительность излучения;

2. изменяется форма и размеры светящейся области;

3. изменяется спектральный состав в сторону увеличения ультрафиолетовой части спектра;

4. происходит переход от излучения световой энергии в две фазы к излучению в одну фазу

Световое излучение огненного шара происходит в две фазы:

1. первая – за счет свечения воздуха во фронте ударной волны;

2. вторая – за счет выхода горячих масс из внутренних слоев шара на поверхность (температура внутри шара может достигать – 8000 о К)

В первую фазу на долю ультрафиолетового излучения приходится 32% энергии излучения, видимых ‑43%, инфракрасных – 25%, во второй фазе – 2%, ‑28%, 70% соответственно.

Тяжесть ожогового поражения человека определяется тремя факторами:

1. степенью ожога;

2. площадью ожога;

3. локализацией ожога.

При воздействии светового излучения могут возникать следующие поражения органа зрения:

1. временное ослепление (дезадаптация);

2. ядерная офтальмия;

3. ожоги век;

4. ожоги передних отделов глазного яблока;

5. ожоги глазного дна (хориоретинальные).

Хотя ожоги глазного дна могут возникать лишь при взгляде на огненный шар взрыва, вероятность возникновения хориоретинальных ожогов довольно значительна (у неоповещенного контингента примерно 15–20%). Величина светового импульса, при которой развивается ожог сетчатки, составляет 0,1 кал/см. Ожог передних отделов глазного яблока развивается при тех же условиях, что и ожоги кожи на открытых участках тела.

Наиболее значительное влияние на боеспособность войск будет оказывать временное ослепление, являющееся самым массовым видом поражением глаз при ядерном взрыве.

Защита от светового излучения достигается:

1. использование защитных свойств местности, предметов, сооружений (создающих тень и экранирующих световое излучение;

2. применение материалов для обмундирования, одежды светлых тонов, а также их пропитка огнестойкими веществами;

3. использование защитной специальной одежды (ОЗК)

По своей природе световое излучение ядерного взрыва -- совокупность видимого света и близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Источник светового излучения -- светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта (при наземном взрыве). Температура светящейся области в течение некоторого времени сравнима с температурой поверхности солнца (максимум 8000 -- 10000 и минимум 1800 °С). Размеры светящейся области и ее температура быстро изменяются во времени. Продолжительность светового излучения зависит от мощности и вида взрыва и может продолжаться до десятков секунд. При воздушном взрыве ядерного боеприпаса мощностью 20 кт световое излучение продолжается 3 с, термоядерного заряда 1Мт -- 10с. Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом. Световым импульсом называется отношение количества световой энергии к площади освещенной поверхности, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей. Единица светового импульса -- джоуль на квадратный метр (Дж/м 2) или калория на квадратный сантиметр (кал/см 2).

1 Дж/м 2 =23,9* 10-6кал/см 2 ; 1 кДж/ м 2 = 0,0239 кал/см 2 ; 1 кал/см 2 = 40 кДж/м 2 . Световой импульс зависит от мощности и вида взрыва, расстояния от центра взрыва и ослабления светового излучения в атмосфере, а также от экранирующего воздействия дыма, пыли, растительности, неровностей местности и т.д.

При наземных и надводных взрывах световой импульс на тех же расстояниях меньше, чем при воздушных взрывах такой же мощности. Это объясняется тем, что световой импульс излучает полусфера, хотя и большего диаметра, чем при воздушном взрыве. Что касается распространения светового излучения, то большое значение имеют другие факторы. Во-первых, часть светового излучения поглощается слоями водяных паров и пыли непосредственно в районе взрыва. Во-вторых, большая часть световых лучей прежде, чем достичь объекта на поверхности земли, должна будет пройти воздушные слои, расположенные близко к земной поверхности. В этих наиболее насыщенных слоях атмосферы происходит значительное поглощение светового излучения молекулами водяных паров и двуокиси углерода; рассеяние в результате наличия в воздухе различных частиц здесь также гораздо большее. Кроме того, необходимо учитывать рельеф местности. Количество световой энергии, достигающей объекта, находящегося на определенном расстоянии от наземного взрыва, может составлять для малых расстояний порядка трех четвертей, а на больших--половину импульса при воздушном взрыве такой же мощности.

При подземных или подводных взрывах поглощается почти все световое излучение.

При ядерном взрыве на большой высоте рентгеновские лучи, излучаемые исключительно сильно нагретыми продуктами взрыва, поглощаются большими толщами разреженного воздуха. Поэтому температура огненного шара (значительно больших размеров, чем при воздушном взрыве) ниже. Для высот порядка 30--100 км на световой импульс расходуется около 25-- 35 % всей энергии взрыва.

Обычно для целей расчета пользуются табличными данными зависимостей световых импульсов от мощности и вида взрыва и расстояния от центра (эпицентра) взрыва. Эти данные приведены для очень прозрачного воздуха с учетом возможности рассеяния и поглощения атмосферой энергии светового излучения.

При оценке светового импульса необходимо учитывать возможность воздействия отраженных лучей. Если земная поверхность хорошо отражает свет (снежный покров, высохшая трава, бетонное покрытие и др.), то прямое световое излучение, падающее на объект, усиливается отраженным. Суммарный световой импульс при воздушном взрыве может быть больше прямого в 1,5 -- 2 раза. Если взрыв происходит между облаками и землей, то световое излучение, отраженное от облаков, действует на объекты, закрытые от прямого излучения.

Световой импульс, отраженный от облаков, может достигать половины прямого импульса.

Воздействие светового излучения на людей и сельскохозяйственных животных. Световое излучение ядерною взрыва при непосредственном воздействии вызывает ожоги открытых участков тела, временное ослепление или ожоги сетчатки глаз. Возможны вторичные ожоги, возникающие от пламени горящих зданий, сооружений, растительности, воспламенившейся или тлеющей одежды.

Независимо от причин возникновения, ожоги разделяют по тяжести поражения организма.

Ожоги первой степени выражаются в болезненности, покраснении и припухлости кожи. Они не представляют серьезной опасности и быстро вылечиваются без каких-либо последствий. При ожогах второй степени образуются пузыри, заполненные прозрачной белковой жидкостью; при поражении значительных участков кожи человек может потерять на некоторое время трудоспособность и нуждается в специальном лечении. Пострадавшие с ожогами первой и второй степеней, достигающими даже 50--60 % поверхности кожи, обычно выздоравливают. Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи с частичным поражением росткового слоя. Ожоги четвертой степени: омертвление кожи и более глубоких слоев тканей (подкожной клетчатки, мышц, сухожилий костей). Поражение ожогами третьей и четвертой степени значительной части кожного покрова может привести к смертельному исходу. Одежда людей и шерстяной покров животных защищает кожу от ожогов. Поэтому ожоги чаще бывают у людей на открытых частях тела, а у животных -- на участках тела, покрытых коротким и редким волосом. Импульсы светового излучения, необходимые для поражения кожи животных, покрытой волосяным покровом, более высокие.

Степень ожогов световым излучением закрытых участков кожи зависит от характера одежды, ее цвета, плотности и толщины. Люди, одетые в свободную одежду светлых тонов, одежду из шерстяных тканей, обычно меньше поражены световым излучением, чем люди, одетые в плотно прилегающую одежду темного цвета или прозрачную, особенно одежду из синтетических материалов.

Большую опасность для людей и сельскохозяйственных животных представляют пожары, возникающие на объектах народного хозяйства в результате воздействия светового излучения и ударной волны. По данным иностранной печати, в городах Хиросима и Нагасаки примерно 50 % всех смертельных случаев было вызвано ожогами; из них 20 -- 30 % -- непосредственно световым излучением и 70 -- 80 % -- ожогами от пожаров.

Поражение глаз человека может быть в виде временного ослепления -- под влиянием яркой световой вспышки. В солнечный день ослепление длится 2 -- 5 мин, а ночью, когда зрачок сильно расширен и через него проходит больше света, -- до 30 мин и более. Более тяжелое (необратимое) поражение -- ожог глазного дна -- возникает в том случае, когда человек или животное фиксирует свой взгляд на вспышке взрыва. Такие необратимые поражения возникают в результате концентрированного (фокусируемого хрусталиком глаза) на сетчатку глаза прямо падающего потока световой энергии в количестве, достаточном для ожога тканей. Концентрация энергии, достаточной для ожога сетчатой оболочки, может произойти и на таких расстояниях от места взрыва, на которых интенсивность светового излучения мала и не вызывает ожогов кожи. В США при испытательном взрыве мощностью около 20 кт отметили случаи ожога сетчатки на расстоянии 16 км от эпицентра взрыва, на расстоянии, где прямой световой импульс составлял примерно 6 кДж/м 2 (0,15 кал/см 2). При закрытых глазах временное ослепление и ожоги глазного дна исключаются.

Защита от светового излучения более проста, чем от других поражающих факторов. Световое излучение распространяется прямолинейно. Любая непрозрачная преграда, любой объект, создающий тень, могут служить защитой от него. Используя для укрытия ямы, канавы, бугры, насыпи, простенки между окнами, различные виды техники, кроны деревьев и т. п., можно значительно ослабить или вовсе избежать ожогов от светового излучения. Полную защиту обеспечивают убежища и противорадиационные укрытия.

Тепловое воздействие на материалы. Энергия светового импульса, падая на поверхность предмета, частично отражается его поверхностью, поглощается им и проходит через него, если предмет прозрачный. Поэтому характер (степень) поражения элементов объекта зависит как от светового импульса и времени его действия, так и от плотности, теплоемкости, теплопроводности, толщины, цвета, характера обработки материалов, расположения поверхности к падающему световому излучению, -- всего, что будет определять степень поглощения световой энергии ядерного взрыва.

Световой импульс и время высвечивания светового излучения зависят от мощности ядерного взрыва. При продолжительном действии светового излучения происходит больший отток тепла от освещенной поверхности в глубь материала, следовательно, для нагрева ее до той же температуры, что и при кратковременном освещении, требуется большее количество световой энергии. Поэтому, чем выше тротиловый эквивалент, тем больший световой импульс требуется для воспламенения материала. И, наоборот, равные световые импульсы могут вызвать большие поражения при меньших мощностях взрывов, так как время их высвечивания меньше (наблюдаются на меньших расстояниях), чем при взрывах большой мощности.

Тепловое воздействие проявляется тем сильнее в поверхностных слоях материала, чем они тоньше, менее прозрачны, менее теплопроводны, чем меньше их сечение и меньше удельный вес. Однако, если световая поверхность материала быстро темнеет в начальный период действия светового излучения, то остальную часть световой энергии она поглощает в большем количестве, как и материал темного цвета. Если же под действием излучения на поверхности материала образуется большое количество дыма, то его экранирующее действие ослабляет общее воздействие излучения.

К материалам и предметам, способным легко воспламеняться от светового излучения, относятся: горючие газы, бумага, сухая трава, солома, сухие листья, стружка, резина и резиновые изделия, пиломатериалы, деревянные постройки.

Пожары на объектах и в населенных пунктах возникают от светового излучения и вторичных факторов, вызванных воздействием ударной волны. Наименьшее избыточное давление, при котором могут возникнуть пожары от вторичных причин, -- 10 кПа (0,1 кгс/см 2). Возгорание материалов может наблюдаться при световых импульсах 125 кДж (3 кал/см 2) и более. Эти импульсы светового излучения в ясный солнечный день наблюдаются на значительно больших расстояниях, чем избыточное давление во фронте ударной волны 10 кПа. Так, при воздушном ядерном взрыве мощностью 1 Мт в ясную солнечную погоду деревянные строения могут воспламеняться на расстоянии до 20 км от центра взрыва, автотранспорт -- до 18 км, сухая трава, сухие листья и гнилая древесина в лесу -- до 17 км. Тогда, как действие избыточного давления 10 кПа для данного взрыва отмечается на расстоянии 11 км. Большое влияние на возникновение пожаров оказывает наличие горючих материалов на территории объекта и внутри зданий и сооружений. Световые лучи на близких расстояниях от центра взрыва падают под большим углом к поверхности земли; на больших расстояниях -- практически параллельно поверхности земли. В этом случае световое излучение проникает через застекленные проемы в помещения и может воспламенять горючие материалы, изделия и оборудование в цехах предприятий большинство сортов хозяйственных тканей, резины и резиновых изделий загорается при световом импульсе 250--420 кДж/м 2 (6--10 кал/см 2).

Распространение пожаров на объектах народного хозяйства зависит от огнестойкости материалов, из которых возведены здания и сооружения, изготовлено оборудование и другие элементы объекта; степени пожарной опасности технологических процессов, сырья и готовой продукции; плотности и характера застройки.

С точки зрения производства спасательных работ пожары классифицируют по трем зонам: зона отдельных пожаров, зона сплошных пожаров и зона горения и тления в завалах. Зона пожаров представляет территорию, в пределах которой в результате воздействия оружия массового поражения и других средств нападения противника или стихийного бедствия возникли пожары.

Зоны отдельных пожаров представляют собой районы, участки застройки, на территории которых пожары возникают в отдельных зданиях, сооружениях. Маневр формирования между отдельными пожарами без средств тепловой защиты возможен.

Зона сплошных пожаров -- территория, на которой горит большинство сохранившихся зданий. Через эту территорию невозможен проход или нахождение на ней формирований без средств защиты от теплового излучения или проведения специальных противопожарных мероприятий по локализации или тушению пожара.

Зона горения и тления в завалах представляет собой территорию, на которой горят разрушенные здания и сооружения I, II и III степени огнестойкости. Она характеризуется сильным задымлением: выделением окиси углерода и других токсичных газов и продолжительным (до нескольких суток) горением в завалах. Сплошные пожары могут развиться в огневой шторм, представляющий собой особую форму пожара. Огневой шторм характеризуется мощными восходящими вверх потоками продуктов сгорания и нагретого воздуха, создающими условия для ураганного ветра, дующего со всех сторон к центру горящего района со скоростью 50--60 км/ч и более. Образование огненных штормов возможно на участках с плотностью застройки зданиями и сооружениями III, IV и V степени огнестойкости не менее 20 %. Последствием воспламеняющего действия светового излучения могут быть обширные лесные пожары. Возникновение и развитие пожаров в лесу зависит от времени года, метеорологических условий и рельефа местности. Сухая погода, сильный ветер и ровная местность способствуют распространению пожара. Лиственный лес летом, когда деревья имеют зеленые листья, загорается не так быстро и горит с меньшей интенсивностью, чем хвойный. Осенью световое излучение ослабляется кронами меньше, а наличие сухих опавших листьев и сухой травы способствует возникновению и распространению низовых пожаров. В зимних условиях возможность возникновения пожаров уменьшается в связи с наличием снежного покрова.

Ожоги первой степени выражаются в болезненности, покраснении и припухлости кожи.

Ожоги второй степени характеризуются образованием пузырей.

Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи с частичным поражением росткового слоя. Ожоги четвертой степени характеризуются обугливанием кожи и подкожной клетчатки.

Пораженные с ожогами первой и второй степени обычно выздоравливают, а с третьей

и четвертой, при значительной части поражения кожного покрова, - могут погибнуть.

Поражение глаз световым излучением возможно трех видов.

1. Временное ослепление, которое может длиться днем 2 - 5 минуты, а ночью до 30 минут;

2. Ожоги глазного дна - возникают в том случае, когда человек фиксирует свой взгляд на

точке взрыва. Это может происходить даже на таких расстояниях, на которых световое

излучение не вызывает никаких ожогов. Поражение глазного дна возможно при световом импульсе 6 кДж/м2;

3. Ожоги роговицы и век (возникают на тех же расстояниях, что и ожоги кожи).

Степень воздействия светового излучения на элементы объекта зависят от свойств конструкционных материалов.

Защита от светового излучения более проста, чем от других поражающих факторов

ядерного взрыва, поскольку любая непрозрачная преграда, любой объект, создающий тень,

могут служить зашитой от светового излучения.

Проникающая радиация - это поток гамма-излучения и нейтронов, испускаемых в

окружающую среду из зоны ядерного взрыва.

В зависимости от энергии гамма-излучений и нейтронов они могут распространяться в

воздухе во все стороны на расстояние 2,5 - 3 км. Время действия проникающей радиации 10

15 секунд.

Поражающее действие проникающей радиации на людей заключается в ионизации атомов и молекул биологической ткани гамма-излучением и нейтронами, в результате чего нарушается нормальный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возникновению специфического заболевания - лучевой болезни.

В зависимости от поглощенной биологическими тканями организма дозы различают четыре степени лучевой болезни (рис. 5.6.).

Поглощенная доза характеризуется количеством энергии, поглощенной тканями организма человека. Единицей ее измерения в системе СИ является Грэй (Гр), а внесистемной - рад

(1 Гр = 100 рад = 1 Дж/кг).

Степени лучевой болезни

1 Степень 100 – 200 рад 2 степень 200 – 400 рад 3 степень 400 – 600 рад 4 степень более 600 рад

Рис. 5.6. Степени лучевой болезни в зависимости от полученной дозы

Лучевая болезнь первой степени - скрытый период продолжается 2 - 3 недели, после

чего появляются недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение, периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержание белых кровяных шариков (лейкоцитов). Лучевая болезнь первой степени излечима.

Лучевая болезнь второй степени - скрытый период длится около недели. Признаки заболевания выражены более ярко. При активном лечении излечение наступает через 1,5 - 2

Лучевая болезнь третьей степени - скрытый период составляет несколько часов. Болезнь протекает интенсивно и тяжело. В случае благоприятного исхода выздоровление может

наступить через 6 - 8 месяцев.

Лучевая болезнь четвертой степени является наиболее опасной. Без лечения обычно

оканчивается смертью в течение 2 - х недель.

Тяжесть поражения в известной мере зависит от состояния организма до облучения и

его индивидуальных особенностей.

В элементах объектов экономики при действии нейтронов может образовываться наведенная активность, которая при последующей эксплуатации объекта будет оказывать поражающее действие на обслуживающий персонал.

Под воздействием больших доз нейтронных потоков теряют работоспособность системы

радиоэлектроники и автоматики.

Радиоактивное заражение местности, приземного слоя атмосферы и воздушного пространства возникает в результате прохождения радиоактивного облака ядерного взрыва или газоаэрозольного облака радиационной аварии.

Источниками радиоактивного заражения являются:

при ядерном взрыве:

продукты деления ядерных - взрывчатых веществ (Pu-239, U- 235, U-238);

радиоактивные изотопы (радионуклиды), образующиеся в грунте и других материалах

под воздействием нейтронов - наведенная активность;

непрореагировавшая часть ядерного заряда;

при радиационной аварии:

отработанное ядерное топливо;

часть ядерного топлива.

При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается поверхности земли и сотни

тонн грунта мгновенно испаряются. Восходящие за огненным шаром воздушные потоки подхватывают и поднимают значительное количество пыли. В результате образуется мощное облако, состоящее из огромного количества радиоактивных и неактивных частиц, размеры которых колеблются от нескольких микрон до нескольких миллиметров.

На следе облака ядерного взрыва в зависимости от степени заражения и опасности

поражения людей принято на картах (схемах) наносить четыре зоны (А, Б, В, Г), а радиационной аварии - пять зон (М, А, Б, В, Г) заражения.

Каждая зона характеризуется мощностью дозы излучения Рди и дозой излучения за период полного распада радиоактивного вещества при ядерном взрыве Дипр или дозой излучения за первый год облучения при радиационных авариях Дипго (характеристики зон заражения на

следе радиоактивного облака представлены на рис 5.7).

Зона М

Зона А

Зона Б

Зона В

Зона Г

Рис 5.7 Характеристика зон заражения на следе радиоактивного облака

Зона М - «Радиационной опасности «наносится при радиационных авариях красным

цветом и только в мирное время.

Зона А - «Умеренного заражения «наносится синим цветом.

Зона Б - «Сильного заражения «наносится зеленым цветом.

Зона В - «Опасного заражения «наносится коричневым цветом.

Зона Г - «Чрезвычайно опасного Заражения «наносится черным цветом

Поражения людям при нахождении на следе облака наносится ионизирующими излучениями: альфа - частицами (потоком ядер гелия), бета - частицами (потоком электронов), гамма- лучами (потоком фотонов, корпускул лучистой энергии), а также нейтронами.

Опасность поражения людей на открытой местности на следе радиоактивного облака с течением времени уменьшается.

Радиоактивные загрязнения, как и проникающая радиация, могут вызвать у людей лучевую болезнь. Степень лучевой болезни зависит от величины полученной дозы излучения и времени, в течение которого человек подвергается облучению. Различают однократное, многократное и острое облучение людей. Однократным считается облучение, полученное в течение первых четырех суток. Облучение, полученное за время, превышающее четверо суток, является многократным. Острым облучением называют облучение людей однократной дозой в 100 рад

Возможные последствия облучения людей в зависимости от времени и полученной дозы

приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2.

Последствия облучения людей

Световое излучение ЯВпредставляет собой поток лучистой энергии в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра электромагнитных волн .

Оно возникает сразу после взрыва совместно с образованием светящейся области гомотермического шара и распространяется со скоростью 3·10 5 км/с. Вследствие этого, время, необходимое для прохождения лучистого потока от точки взрыва до объектов, находящихся даже на расстоянии десятков километров от места взрыва, практически равно нулю.

Световое излучение для ядерных взрывов мощностью более 10 кт, по сравнению с ударной волной и проникающей радиацией, имеет больший радиус поражения открыто расположенного личного состава и различных легко возгораемых объектов.

Источником светового излучения является светящаяся область ЯВ. Форма светящейся области зависит от вида взрыва, при высоком воздушном взрыве она близка к сферической. Светящаяся область низкого воздушного взрыва, деформируясь ударной волной, отраженной от поверхности земли, принимает вид сферического сегмента. При наземном взрыве светящаяся область соприкасается с поверхностью земли и имеет форму полусферы, радиус которой в 1,2…1,3 раза больше радиуса огненного шара воздушного взрыва той же мощности.

Основным параметром, характеризующим эффективность поражающего действия светового излучения на различных расстояниях от центра ядерного взрыва, является световой импульс.

Световым импульсом U называется количество энергии прямого светового излучения, приходящееся на 1 м 2 неподвижной и неэкранированной поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению распространения светового потока, за все время излучения. Измеряется световой импульс в Дж/м 2 .

Величина светового импульса зависит от тротилового эквивалента взрыва, вида взрыва, расстояния и прозрачности атмосферы.

Световое излучение ослабляется вследствие поглощения и рассеяния его в атмосфере. С увеличением запыленности и влажности воздуха, характеризующейся появлением дымки, ослабление светового излучения усиливается. Коэффициент ослабления зависит также от высоты взрыва Н и высоты облучаемого объекта, H o над уровнем моря.

При взрыве над облаками излучение, идущее в направлении земли, будет ослаблено и как поражающий фактор его практически можно не учитывать. Причем, это явление обусловлено главным образом отражением светового излучения от облаков.

При взрыве под облаками облучение наземных объектов усиливается в результате отражения светового излучения от облаков. В пасмурную погоду при взрыве под облаками увеличение импульса облучения для наземных объектов может достигать пятидесяти процентов от импульса прямого излучения, в таких случаях световое излучение огненного шара действует иногда на объекты, которые закрыты от прямого светового потока.

У личного состава световое излучение ядерного взрыва может вызвать ожоги кожи и поражения глаз. Поражающее действие светового излучения определяется количеством поглощенной энергии. Энергия, поглощенная объектом, нагревает облучаемую поверхность. Поэтому основным видом поражений световым излучением являются тепловые поражения, которые характеризуются: степенью ожога,определяемого глубиной термического повреждения кожи и степенью тяжести термического поражения, зависящего от глубины и площади ожога, а также от его локализации.

По внешнему виду ожоги от светового излучения не отличаются от обычных ожогов пламенем. Различают четыре степени ожогов и четыре степени тяжести термических поражений человека. Например, обширные по площади ожоги даже I степени могут привести к потере боеспособности, в то время как при более сильном, но ограниченном по площади ожоге пострадавшие после оказания им медицинской помощи могут быть возвращены в строй. С увеличением площади ожога тяжесть термического поражения возрастает.

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой электромагнитное излучение оптического диапазона в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.
В зоне, где обычно рассматривается поражающее действие СИЯВ, оно заключено в спектральном интервале 0,3-3 мкм и включает: ультрафиолетовую 0,3-0,4 мкм; видимую 0,4 -0,8 мкм; инфракрасную 0,8-3 мкм области спектра.
Таким образом, СИЯВ является по своей природе тепловым и приводит к изменению температурного состояния облучаемых объектов.
Энергия СИЯВ поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева зависит от
193
многих факторов и может приводить к обугливанию, оплавлению и воспламенению поверхностей объектов.
Источником СИЯВ является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров материалов ядерного боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах - и испарившегося грунта.
На долю СИЯВ приходится 30-40 % всей энергии ядерного взрыва. На открытой местности световое излучение обладает большим радиусом действия по сравнению с ударной волной и приникающей радиацией.
Основными параметрами СИЯВ являются: Е кал - часть полной энергии взрыва, приходящейся на СИЯВ;
-Uc , кал/см2 - световой импульс (количество энергии СИЯВ,
падающей за все время излучения на единицу площади поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению прямого излучения). Величина светового импульса примерно прямо пропорциональна мощности взрыва, обратно пропорциональна квадрату расстоянию от центра взрыва, а также зависит от вида взрыва, степени прозрачности атмосферы; U, кал/см2 - импульс облучения (количество энергии СИЯВ, падающей за все время излучения на единицу площади облучаемой поверхности). Если условия облучения неизвестны, полагают U = Uc; Е, кал/см 2с - облученность (количество энергии СИЯВ, падающей; в единицу времени на единицу площади облучаемой поверхности);
-Ujj кал/см2 - поражающий импульс (импульс облучения, при котором с заданной вероятностью наблюдается опасное поражение материала (объекта), приводящее к потере функциональных свойств).
Световое излучение при воздействии на людей может вызывать ожоги открытых и защищенных одеждой участков тела, а также поражение глаз. Ожоги могут возникать как непосредственно от излучения, так и от пламени, возникшего при возгорании от светового излучения различных материалов.
СИЯВ в первую очередь, воздействует на открытые участки тела (кисти рук, шею, лицо) и на глаза. Различают четыре степени ожогов:
194 первой степени (поверхностное поражение кожи, ее покраснение); второй степени (образование пузырей); третьей степени (омертвение глубоких слоев кожи); четвертой степени (обугливание кожи, подкожной клетчатки, а иногда и более глубоких тканей).
Ожог первой степени характеризуется болезненной краснотой и небольшой отечностью кожи, второй - образованием пузырей, заполненных прозрачной жидкостью, третьей - омертвлением кожи, четвертой - омертвлением (обугливанием) кожи и более глубоко лежащих тканей.
Термические поражения I степени тяжести (легкое поражение) характеризуется, как правило, благоприятным исходом, но вызывают утрату бое- или трудоспособности немедленно.
Термические поражения 2 степени (средней) тяжести - до 5% случаев могут заканчиваться смертельным исходом, а 3 (тяжелой) степени - 20-30%.
Термические поражения 4 степени (крайне тяжелой), как правило, заканчиваются смертельным исходом.
СИЯВ вызывает следующие виды повреждения органов зрения: ожоги век и переднего отдела глаз, ожоги глазного дна, временное ослепление.
Поражение век происходит при тех же поражающих импульсах, что и ожоги открытых участков кожи.
Ожоги переднего отдела глаза возникают при меньших световых импульсах, при этом принято выделять ожоги четырех степеней тяжести коньюктивы, роговицы и радужную оболочку глаз.
Ожоги глазного дна возможны, когда взгляд человека направлен в сторону взрыва. Вероятность того, это человек будет смотреть на светящуюся область невелика в реальной обстановке. Поэтому поражение людей будет определяться ожогами век и переднего отдела глаз, при этом возможно одновременное поражение структур глаз, набор которых позволит выявить степень тяжести и исход заболевания.
Временное ослепление проявляется в обратимых нарушениях основных зрительных функций, наступающих при внезапном изменении яркости поля зрения. Временное ослепление возникает обычно ночью
195
или в сумерки и не зависит от ориентации взгляда в момент ослепления. Продолжительность временного ослепления может быть: ночью - от нескольких секунд до 15-30 минут; в сумерки - от нескольких секунд до 5 минут; при поражающем импульсе 10-4 - 10-2 кал/см2.
Степень воздействия светового излучения на здания, сооружения, технику и т.д. зависит от свойств их конструктивных материалов. Степень (тяжесть) поражения световым излучением характеризуется различно в зависимости от особенностей объекта. Поражения горючих материалов и растительности характеризуют обугливанием, тлением, воспламенением, горением; негорючих материалов - величинами деформации, потерей прочности (или других свойств, определяющих функционирование объектов), видом структурных изменений материала или фазовых превращений. Оплавление, обугливание и воспламенение материалов в одном месте могут привести к возникновению пожаров.
В населенных пунктах пожары возникают в результате действия светового излучения и вторичных причин (разрушения нагревательных приборов, емкостей и трубопроводов с
легковоспламеняющимися или взрывоопасными жидкостями и газами, короткого замыкания электрических цепей и т.п.), являющихся следствием разрушения зданий и сооружений.
В лесу и массивах сухой растительности пожары возникают только в результате воздействия светового излучения и только в пожароопасный сезон (для лесов средней полосы - с апреля по октябрь).
Вероятность возникновения пожаров в лесу и их продолжительность зависят от характера напочвенного слоя и захламленности леса.
Пожары в лесных завалах могут продолжаться до 12-18 часов, в населенных пунктах: в зонах слабых и средних разрушений зданий - до 6-12 часов, в зонах завалов - до 1 суток.
Необходимо отметить еще один очень важный аспект возможных последствий применения ядерного оружия по городам. В современных городах сосредоточено огромное количество горючих материалов (по некоторым расчетам, 10-40 г на квадратный сантиметр площади), и не просто горючих, а способных образовать ги-
196
гантские массы сажи и других темных продуктов сгорания: пластики, нефть в нефтехранилищах и т.п. Высокая этажность современных городов создает идеальные условия для подсоса воздуха и возникновения «огненного шторма». Расчеты показывают, что если в результате «огненного шторма» сгорит крупный город с населением в несколько миллионов человек,то прозрачность атмосферы на достаточно большой площади понизится в 10 млн. раз.
Защита людей от светового излучения обеспечивается их укрытием в защитных сооружениях гражданской обороны, транспортных средствах, использованием экранирующих свойств траншей, оврагов, насыпей, стен и др.
Защита объектов обеспечивается: повышением отражательной способности материалов (побелка мелом, покраска светлыми красками); повышением стойкости к воздействию светового излучения (обмазка глиной, обсыпка грунтом, снегом, пропитка древесины и тканей огнестойкими составами); проведением противопожарных мероприятий (удаление сухой травы, вырубка просек и устройство заградительных полос).