ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЕТОВОГО ИПУЛЬСА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ПОЖАРОВ - Гражданская оборона

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра.

Источником светового излучения является светящаяся область (огненный шар), состоящая из раскаленных продуктов взрыва и воздуха. Из этой области излучается огромное количество лучистой энергии в чрезвычайно короткий промежуток времени, вследствие чего происходит быстрый нагрев облучаемых предметов, обугливание или воспламенение горючих материалов и ожогов живых тканей.

На долю светового излучения приходится 30--40% всей энергии атомного или термоядерного взрыва. На открытой местности световое излучение обладает большим радиусом действия по сравнению с ударной волной и проникающей радиацией.

Основным параметром, характеризующим поражающее действие светового излучения, является световой импульс Исв. Световой импульс -- это количество световой энергии, падающей на 1 м? освещаемой поверхности, перпендикулярной к направлению излучения, за все время свечения области взрыва (огненного шара).

В единицах СИ световой импульс измеряется в Дж/м?. Внесистемная единица кал/см?, 1 кал/см? ? кДж/м?. Продолжительность светового импульса tС, с, зависит от мощности боеприпаса и определяется по формуле

TC=3vq=

Где q-- мощность боеприпаса, кт.

Световой импульс в данной точке прямо пропорционален мощности ядерного взрыва и обратно пропорционален квадрату расстояния до центра взрыва. На световой импульс также влияют вид ядерного взрыва, состояние (прозрачность) атмосферы и другие факторы.

При наземных взрывах световой импульс на поверхности земли при тех же расстояниях примерно на 40% меньше, чем при воздушных взрывах такой же мощности. Объясняется это тем, в горизонтальном направлении излучает не вся поверхность сферы огненного шара, а лишь полусферы, хотя и большего радиуса.

Если земная поверхность хорошо отражает свет (снежный покров, асфальт, бетон и др.), то суммарный световой импульс (прямой и отраженный) при воздушном взрыве может быть больше прямого в 1,5 -- 2 раза.

В атмосфере лучистая энергия всегда ослабляется из-за рассеивания и поглощения света частицами пыли, дыма, каплями влаги (туман, дождь, снег). Степень прозрачности атмосферы принято оценивать коэффициентом К, характеризующим степень ослабления светового потока. Считается, что в крупных промышленных городах степень прозрачности атмосферы можно охарактеризовать видимостью в 10 - 12 км; в пригородных районах -- 30 -- 40 км; в районах сельской местности -- 60--80 км.

Световое излучение, падающее на объект, частично поглощается, частично отражается, а если объект пропускает излучение, то частично проходит сквозь него. Стекло, например, пропускает более 90% энергии светового излучения. Поглощенная световая энергия преобразуется в тепловую, вызывает нагрев, воспламенение или разрушение объекта.

Очаг ядерного поражения характеризуется сложной пожарной обстановкой. В очаге ядерного поражения выделяются три основные зоны пожаров: 1)зона отдельных пожаров 100...400 кДж/м?, 2) зона сплошных пожаров 400...600 кДж/м? ,3) зона пожаров в завалах более 600 кДж/м?.

Зона отдельных пожаров охватывает район, в котором пожары возникают в отдельных зданиях и сооружениях. Пожары по району рассредоточены. Зона отдельных пожаров характеризуется такими световыми импульсами: на внешней границе 100--200 кДж/м?, а на внутренней -- 400--600 кДж/м? в зависимости от мощности ядерного взрыва (нижние границы соответствуют мощности до 100 кт, верхние -- 1000 кт и более). Для воздушных взрывов зона занимает часть территории зоны слабых разрушений и распространяется за пределы очага ядерного поражения. В этой зоне имеется возможность быстрой организации тушения загораний и пожаров в первые 20 мин после ядерного взрыва.

Зона сплошных пожаров -- территория, где под воздействием светового импульса возникают пожары более чем в 50% зданий и сооружений, и в течение 1...2 ч огонь распространяется на подавляющее большинство зданий, расположенных в данном районе, и образуется сплошной пожар, при котором огнем охвачено более 90% зданий. Возможен огненный шторм. Зона сплошных пожаров характеризуется световыми импульсами 400...600 кДж/м? и более. Оно охватывает большую часть территории зоны сильных разрушений, всю зону средних и часть зоны слабых разрушений очага ядерного поражения.

В зоне сплошного пожара невозможен проход или нахождение формирований ГО без проведения специальных противопожарных мероприятий по локализации или тушению пожара. Превращение отдельных пожаров в сплошные зависит, главным образом, от степени огнестойкости зданий и сооружений, категории пожарной опасности производства, а также плотности застройки.

Быстрое распространение пожара возможно при следующих сочетаниях степени огнестойкости зданий и сооружений с плотностью застройки: для зданий IV и V степени огнестойкости плотность застройки 10...20 % и более; для зданий III степени -- 20...30 % и более; для зданий I и II степени -- более 30%.

На скорость развития пожаров оказывают влияние также пожароопасные производства категорий А и Б. Наличие таких производств приводит к возможности возникновения сплошных пожаров при меньших плотностях застройки.

Огненный шторм -- это особый вид сплошного пожара на значительной территории (1, 5...2 км?). Столб огня поднимается на высоту до 5 км, возникает ураганный ветер, направленный к центру пожара.

Образование огненного шторма возможно: при наличии сплошной застройки или растекания горючих жидкостей на площади свыше 100 га; при отсутствии ветра или слабом ветре не более 5 м/с и относительной влажности воздуха менее 30%; при наличии сгораемых материалов в пересчете на древесину порядка 200 кг/м?, что возможно в районах застройки одноэтажными зданиями IV и V степени огнестойкости при плотности застройки свыше 20% и двухэтажными при плотности застройки свыше 10%, а также в районе застройки одно - и двухэтажными зданиями III степени огнестойкости при плотности застройки 30% и более и трех - и пятиэтажными при плотности застройки свыше 20%.

В районах застройки зданиями I и II степени огнестойкости огненный шторм практически исключается.

Ударная волна не может потушить пожары, возникшие от светового излучения. При ядерном взрыве зоны отдельных и сплошных пожаров находятся в пределах избыточных давлений ударной волны от 2 до 50 кПа. В этом диапазоне давлений скорость движения воздуха в ударной волне 20--100 м/с оказывается недостаточной для отрыва пламени, (отрыв пламени наблюдается при скорости воздуха более 150 м/с).

Зона пожаров в завалах распространяется на территорию части зоны сильных и всей зоны полных разрушений очага ядерного поражения. Для этой зоны характерно сильное задымление и продолжительное (до нескольких суток) горение в завалах, интенсивное выделение продуктов неполного сгорания и токсических веществ.

В зонах задымления возникает опасность отравления людей как находящихся в убежищах, так и участвующих в спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ на территории объектов и жилых кварталов. Причиной гибели людей может быть общее повышение температуры дыма. Вдыхание продуктов сгорания, нагретых до 60? С, даже при весьма небольшом содержании окиси углерода, как правило, приводит к смертельным случаям.

Характеристика зон светового импульса

ИСв, кДж/м?

100

400

600

320

RПож, км

5,4

2,7

2,15

3

Световой импульс в районе объекта ИСв=320 кДж/м?, расстояние RПож=3 км. При световом импульсе 320 кДж/м? на заводе металлических конструкций расположенном в Лукьяновке (квадрат 4711 ситуационного плана) произойдет воспламенение следующих материалов: доски окрашенные в темный цвет, сосновая стружка белая, стружка потемневшая сухая, солома, сено, бумага темная, обрывки газетной бумаги, муслин хлопчатобумажный, шторы оконные зеленые, парусина для тентов зеленая хлопчатобумажная, ткань хлопчатобумажная темно-синяя, дерматин, ткань вискозная подкладочная черная.

Характеристика ожогов открытых участков тела человека при световом импульсе 320 кДж/м?. При воздействии данного светового импульса незащищенные люди получат вторую степень ожога, характер поражения -- образование на коже пузырей, наполненных жидкостью, последствия ожогов -- как правило, теряют работоспособность и нуждаются влечении.

Похожие статьи




ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЕТОВОГО ИПУЛЬСА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ПОЖАРОВ - Гражданская оборона

Предыдущая | Следующая