Проникающая радиация это обж кратко
Обновлено: 05.07.2024
В 1896 году французским физиков Антуаном Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения. Оно положило начало эре излучения и использования ядерной энергии. Говоря о ней, выдающийся русский ученый В.И. Вернадский подчеркивал: “ С надеждой и опасением всматриваемся мы в нашего союзника и защитника”. И его опасения подтвердились – вначале появились не ледоколы, не атомные электростанции, не космические корабли, а оружие чудовищной разруши
тельной силы. Его создали в 1945 году бежавшие перед началом второй мировой войны из фашистской Германии в США и поддержанные правительством этой страны физики под руководством американского ученого Роберта Оппенгеймера.
Многие ошибаются, думая, что первый ядерный взрыв был произведён в Хиросиме. На самом деле испытание было произведено в США 16 июля 1945 года. Это произошло в пустынном районе близ города Аламогордо (штат Нью Мексико). На верхней платформе специально построенной 33-метровой стальной вышки была взорвана атомная бомба. По приблизительным оценкам специалистов при этом выделилась энергия, эквивалентная энергии взрыва не менее 15–20 тысяч тонн тринитротолуола.
Стальная конструкция вышки испарилась. На ее месте образовалась воронка диаметром 37 метров и глубиной 1.8 метра. Она являлась центром простиравшегося на большое расстояние кратера. В окружности 370 км была уничтожена вся растительность. Находившаяся на расстоянии 150 метров от точки взрыва стальная труба диаметром 10 см и высотой 5 метров тоже испарилась. Прочная стальная конструкция высотой 21 метр, подобная части каркаса 15–20 этажного дома, находившаяся на расстоянии 500 метров, была вырвана из бетонного основания, перекручена и разлетелась на части.
Вспышка от взрыва на расстоянии 32 км казалась в несколько раз ярче, чем солнечный свет в полдень. После нее образовался огненный шар, существовавший несколько секунд. Свет от него был виден в населенных пунктах на расстоянии до 290 км. Звук от взрыва был слышен на таком же расстоянии. В одном случае стекла в зданиях были выбиты ударной волной даже на расстоянии 200 км.
В результате взрыва образовалось гигантское облако сферической формы. Клубясь, оно устремилось вверх, приобрело форму гигантского гриба. Облако состояло из нескольких тонн пыли, поднятой с поверхности земли, паров железа и большого количества радиоактивных веществ, образовавшихся при цепной реакции деления ядерного заряда. Пыль и радиоактивные частицы осели на огромной площади, небольшое их количество было обнаружено на удалении 190 км от эпицентра взрыва. Испытания бомбы показали, что новое оружие готово к боевому применению.
Тип урока. Урок- лекция с элементами игры "Лото".
- Повторение (закрепление) пройденного материала.
- Мотивация и объявление новой темы.
- Изучение нового материала.
- Практическая работа, игра "ЛОТО" , тест по теме урока. Оценивание.
- Подведение итогов (рефлексия).
- Домашнее задание.
Слово учителя: Тема нашего урока посвящена оружию массового поражения (ОМП).
- как вы думаете, что относится к ОМП?
- в основе какого взрыва происходит использование внутренней энергии, выделяющейся при цепных реакциях? (межпредметная связь с физикой)
Теперь давайте сформулируем тему урока.
Тема урока: Ядерное оружие и его боевые свойства.
- углубить и расширить знания по теме урока;
- формировать умения действовать при угрозе радиоактивного заражения;
- развить навыки совместной деятельности в группах.
1. Исторический экскурс.
2. Определение и характеристика ядерного оружия.
3. Виды ядерных взрывов.
4. Поражающие факторы ядерного взрыва.
5. Защита от поражающих факторов ядерного взрыва.
В 1896 году французским физиком А.Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения. Оно положило начало эре изучения и пользования ядерной энергии.
Первый атомный взрыв был произведен 16 июля 1945 года. В результате взрыва образовалось гигантское облако сферической формы. Облако состояло из нескольких тонн пыли, паров железа и большого количества радиоактивных веществ. Этот взрыв был произведен в городе Хиросима американскими бомбардировщиками. Дома со страшным грохотом рушились. Люди вблизи эпицентра, в буквальном смысле, испарялись. А люди, прибывшие на помощь, еще не знали, что вступая в зону радиоактивного заражения, и будет иметь раковые последствия. Радиация грозила им не только снаружи, но и изнутри.
9 августа 1945 года была сброшена атомная бомба на город Нагасаки.
Согласно данным ООН в Хиросиме в момент взрыва было убито 78 тыс. человек. Нагасаки - 27 тыс. человек.
Вывод: Испытание бомб показало, что новое оружие готово к боевому применению. Создание этого оружия обозначило начало нового этапа в использовании войн и военного искусства.
2. ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ - это оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии.
Ядерное оружие - одно из самых разрушительных средств ведения войны;
- боевые части ракет и торпед;
- авиационные и глубинные бомбы;
- артиллерийские снаряды и мины, снабженные ядерными зарядными устройствами.
3. ВИДЫ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ
| № п/п | Виды взрыва | Применение |
| 1. | Космический | Применяется на высоте более 65 км для поражения космических целей |
| 2. | Высотный | Производится на высотах от нескольких сотен метров до нескольких километров. Радиоактивное заражение местности практически отсутствует. |
| 3. | Воздушный | Применяется на высоте от 10 до 65км для поражения воздушных целей. |
| 4. | Наземный | Производится на поверхности земли или такой высоте, когда светящаяся область касается грунта. Применяется для разрушения наземных целей |
| 5. | Подземный | Производится ниже уровня земли. Характерен сильным заражением местности. |
| 6. | Надводный | Производится на поверхности воды или на такой высоте, когда световая область касается воды. Характерен ослаблением действия светового излучения и проникающей радиации. |
| 7. | Подводный | Производится под водой. Световое излучение и проникающая радиация практически отсутствует. Вызывает сильное радиоактивное заражение воды. |
4. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРАЖАЮЩИХ
ФАКТОРЫ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА
Ударная волна - область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.
Световое излучение - поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Способно вызывать ожоги кожи, поражения органов зрения.
Проникающая радиация - совместное излучение гамма-лучей и нейтронов.
Радиоактивное заражение - заражение местности, атмосферы, воды и других объектов радиоактивными веществами из облака ядерного взрыва.
Электромагнитный импульс - кратковременное (менее секунды) электромагнитное поле, возникающие при взрыве ядерного боеприпаса.
ЗАЩИТА ОТ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА
-
основной способ защиты людей и техники от ударной волны - укрытие в канавах, оврагах, лощинах, погребах, защитных сооружениях;
- от прямого действия светового излучения может защитить любая преграда, способная создать тень. Ослабляет его и запыленный (задымленный) воздух, туман, дождь, снегопад.
- от воздействия проникающей радиации практически полностью защищают человека убежища и противорадиационные укрытия (ПРУ). Открытые и особенно перекрытые щели уменьшают это воздействие.
СЛОИ ПОЛОВИННОГО ОСЛАБЛЕНИЯ ПРОНИКАЮЩЕЙ РАДИАЦИИ РАЗЛИЧНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ (таблица №1)
Схема радиоактивного заражения местности в районе взрыва и по следу движения облака (таблица №2)
В зоне радиоактивного заражения местности категорически запрещается: (таблица №3)
Практическая работа "Защита от поражающих факторов ядерного взрыва "(из подручных материалов предлагается смоделировать защиту от поражающих факторов ядерного взрыва)
Сделаны выводы о проделанной работе.
Закрепление нового материала
- Правила игры-"Лото"
Каждая команда получает предварительно перемешанные карточки. Игру начинает та команда, у которой карточка отмечена тремя крестиками.
Любой представитель этой команды читает вслух вопрос, который находится внизу карточки.
Остальные участники смотрят на верхнюю часть карточки, имеющихся у них, и нашедший ответ озвучивает его для всех участников и игра продолжается до тех пор, пока не будет задан вопрос первому участнику.
ИГРА "ЛОТО" по теме урока:
ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ ЕГО БОЕВЫЕ СВОЙСТВА.
*** 1.Запрещается принимать пищу, употреблять овощи, фрукты, пить воду из открытых водоемов, купаться в них, лежать или сидеть на земле.
Вопрос: Какие поражающие факторы ядерного оружия вы знаете?
2. Ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение, электромагнитный импульс.
Вопрос: Дать характеристику надводного ядерного взрыва.
3. Этот взрыв производится на поверхности воды или на такой высоте, когда светящаяся область касается воды. Характерен ослаблением действия светового излучения и проникающей радиации.
Вопрос: Дайте характеристику поражающего фактора-световое излучение.
4. Поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи.
Вопрос: Дайте определение и характеристику ядерного взрыва.
5. Это оружие массового поражения взрывного действия, основанного на использовании внутренней энергии. Оно одно из самых разрушительных средств ведения войны, включает в себя различные ядерные боеприпасы.
Вопрос: Что называется эпицентром ядерного взрыва?
6. Точка, в которой произошел взрыв, называется центром, а ее проекцию на поверхности земли (воды) - эпицентром ядерного взрыва.
Вопрос: В каком году было открыто явление радиоактивного излучения?
7. В 1896 году французским физиком А.Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения.
Вопрос: Дать характеристику поражающего фактора - ударная волна.
8.Область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.
Вопрос: Дать характеристику подземного ядерного взрыва.
9.Этот взрыв производится ниже поверхности земли. Характерен сильнным заражением.
Вопрос: Дать характеристику поражающего фактора - радиоактивное заражение.
10.Это заражение местности, атмосферы, воды и других объектов радиоактивными веществами из облака ядерного взрыва.
Вопрос: Что может служить защитой от светового излучения?
11.От светового излучения может защитить любая преграда, способная создать тень. Ослабляет его и запыленный (задымленный) воздух, туман, дождь, снегопад.
Вопрос: В основе какого взрыва происходит использование внутренней энергии, выделяющихся при цепных реакциях?
12. В основе ядерного взрыва.
Вопрос: Назовите основной способ защиты людей и техники от ударной волны.
13. Это укрытие в канавах, оврагах, лощинах, кюветах, щелях, траншеях, погребах, защитных сооружениях.
Вопрос: Охарактеризуйте зону А радиоактивного заражении.
14. Умеренное заражение (примерно 70-80% площади следа).
Вопрос: Дайте характеристику поражающего фактора - проникающая радиация.
15. Совместное излучение гамма-лучей и нейтронов.
Вопрос: Охарактеризуйте зону Б радиоактивного заражения.
16. Сильное заражение (примерно 10%) площади следа.
Вопрос: Дать характеристику воздушного ядерного взрыва.
17. Производится на высотах от нескольких сотен метров до нескольких километров. Радиоактивность заражения местности практически отсутствует.
Вопрос: Назовите зоны радиоактивного заражения.
18. В зависимости от степени заражения и опасности поражения людей след делится на четыре зоны: Умеренная зона; Б-сильная зона заражения; В-зона опасного заражения; Г - чрезвычайно-опасная зона.
Вопрос: Что может служить защитой от воздействия проникающей радиации?
19. От воздействия проникающей радиации практически полностью защищают человека убежища и противорадиационные укрытия (ПРУ), а также открытые и перекрытые щели уменьшают это воздействие.
Вопрос: Охарактеризуйте зону Г радиоактивного заражения.
20. Это зона чрезвычайно опасная.
Вопрос: Что категорически запрещается делать в очаге радиоактивного заражения местности?
а) вид высокоточного наступательного оружия, основанного на использовании ионизирующего излучения при взрыве ядерного заряда в воздухе, на земле или под землей;
б) вид оружия массового поражения взрывного действия, основанного на использовании светового излучения за счет возникающего при взрыве большого потока лучистой энергии, состоящего из ультрафиолетовых, видимых и инфракрасных лучей;
в) вид оружия массового поражения взрывного действия, основанного на использовании внутриядерной энергии.
2.Поражающими факторами ядерного взрыва являются:
а) избыточное давление в эпицентре ядерного взрыва; облако, зараженное отравляющими веществами и движущееся по направлению ветра; изменение состава атмосферного воздуха.
б) ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное загрязнение и электромагнитный импульс.
в) резкое понижение температуры окружающей среды, понижение содержания кислорода в воздухе.
3.Световое излучение - это:
а) поток невидимых нейтронов;
б) поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи;
в)скоростной поток продуктов горения, изменяющий состав атмосферного воздуха.
4.Воздействие, какого поражающего фактора ядерного взрыва может вызвать ожоги кожи, поражения глаз человека и пожары:
а) световое излучение;
б) проникающая радиация;
в) электромагнитный импульс.
5.Наибольшую опасность радиоактивные вещества представляют:
а) в первые часы после выпадения;
б) в первые сутки после выпадения;
в) в течение трех суток после выпадения.
6.Проникающая радиация - это
а) поток радиоактивных протонов;
б) поток невидимых протонов;
в) поток гамма-лучей и нейтронов.
Номер теста О Т В Е Т Ы Оценка за тест а б в 1. * 2. * 3. * 4. * 5. * 6. * Итог:
В завершение урока с учащимися организуется рефлексивная деятельность, в ходе которой школьникам предлагается провести самоанализ выполненной деятельности. Даются рекомендации по дополнительному изучению темы.
Домашнее задание: подготовить информацию или презентацию на тему: радиационная безопасность, радиационная защита.
Проникающая радиация представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых из зоны ядерного взрыва.
Источниками проникающей радиации являются ядерная реакция и радиоактивный распад продуктов ядерного взрыва.
Время действия проникающей радиации не превышает 10—15 сек с момента взрыва. За это время заканчивается распад коротко живущих осколков деление, образовавшихся в результате ядерной реакции. Кроме того, радиоактивное облако поднимается на большую высоту и радиоактивные излучения поглощаются толщей воздуха, не достигая поверхности земли.
Проникающая радиация характеризуется дозой излучения, т. е. количеством энергии радиоактивных излучений, поглощенной единицей объема облучаемой среды. Доза излучения количественно характеризует ионизацию, которую потоки гамма-лучей и нейтронов могут произвести в воздушном объеме.
Проникающая радиация представляет собой сумму доз гамма-излучения и нейтронов.
Гамма-излучение, составляющее основную часть проникающей радиации, возникает как непосредственно в момент взрыва в процессе взрывной ядерной реакции, так и после взрыва в результате радиоактивного захвата нейтронов ядрами атомов различных элементов. Действие гамма-излучения продолжается 10—15 сек.
За единицу измерения дозы излучений гамма-лучей принят рентген—специальная международная физическая единица дозы (количество энергии).
Поток нейтронов, возникающий при ядерном взрыве, содержит быстрые и медленные нейтроны, которые по-разному действуют на живые организмы. Доля нейтронов в общей дозе проникающей радиации меньше доли гамма-лучей. Она несколько увеличивается с уменьшением мощности ядерного взрыва.
Основным источником нейтронов при ядерном взрыве является цепная ядерная реакция. Поток нейтронов излучается в течение долей секунды после взрыва и может вызвать искусственную наведенную радиацию в металлических предметах и грунте. Наведенная радиоактивность наблюдается только в зоне, непосредственно прилегающей к месту взрыва.
Доза излучения потоком нейтронов измеряется специальной единицей — биологическим эквивалентом рентгена.
Биологический эквивалент рентгена (БЭР) — это доза нейтронов, биологическое воздействие которой эквивалентно воздействию 1 р гамма-излучения.
Поражающее действие проникающей радиации на людей вызывается облучением, которое оказывает вредное биологическое действие на живые клетки организма. Сущность поражающего действия проникающей радиации на живые организмы заключается в том, что гамма-лучи и нейтроны ионизируют молекулы живых клеток. Эта ионизация нарушает нормальную жизнедеятельность клеток и при больших дозах приводит к их гибели. Клетки теряют способность к делению, в результате чего человек заболевает так называемой лучевой болезнью.
Поражение людей проникающей радиацией зависит от величины дозы облучения а времени, в течение которого эта доза получена.
Однократная доза облучения в течение четырех суток до 50 р, как и доза систематического облучения-до 100 р за десять дней, не вызывает внешних признаков заболевания и считается безопасной. Дозы облучения свыше 100 р вызывают заболевание лучевой болезнью.
В зависимости от дозы облучения различают три степени лучевой болезни: первую (легкую), вторую (среднюю) и третью (тяжелую).
Лучевая бcлeзнь первой степени возникает при общей дозе облучения 100 — 200р Скрытый период продолжается две-три недели, после чего появляется недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение, периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержание белых кровяных шариков. Лучевая болезнь первой степени излечима.
Лучевая болезнь второй степени возникает при общей дозе обличения 200 — 300 р. Скрытый период длится около недели, после чего появляются такие же признаки заболевания, что и при лучевой болезни первой степени, по в более ярко выраженной форме. При активном лечении наступает выздоровление через1,5—2 месяца.
Лучевая болезнь третьей степени возникает при общей дозе облучения 300—500 р. Скрытый период сокращается до нескольких часов. Болезнь протекает более интенсивно. При активном лечении выздоровление наступает через несколько месяцев.
Доза облучения свыше 500 р для человека обычно считается смертельной.
Дозы проникающей радиации зависят от вида, мощности взрыва и расстояния от центра взрыва. Значения радиусов, на которых возможны различные дозы проникающей радиации при взрывах различной мощности, приводятся в табл 8.
| Доза, р | Радиус, км | |||
| тротиловый эквивалент | ||||
| 20 кТ | 100 кТ | 1 МТ | 5 МТ | 10 МТ |
| 1,2 | 1,8 | 2,4 | 3,0 | 3,4 |
| 1,4 | 1,9 | 2,6 | 3,2 | 3,6 |
| 1,5 | 2,0 | 2,8 | 3,4 | 3,9 |
| 1.6 | 2,1 | 3,0 | 3,6 | 4,2 |
Из табл. 8 видно, что радиус поражения проникающей радиацией значительно меньше радиусов поражения ударной волной и световым.
Проникающая радиация на большинство предметов заметного действия не оказывает. Однако под действием проникающей радиации могут темнеть стекла оптические приборов, а фотоматериалы, находящиеся в светонепроницаемой упаковке, засвечиваются.
Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-лучи и нейтроны. Cтeпень ослабления гамма-лучей зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя. Ослабление интенсивности гамма-излучения характеризуется слоем половинногого ослабления, который зависит от плотности материалов.
Pис. 11 Сравнительная толщина слоя половинного ослабления гамма лучей для различных материалов 1—свинец 2—сталь, 3—бетон, 4—гоунт, 5—дерево
Слой половинного ослабления — это слой вещества, при прохождении которого интенсивность гамма-лучей уменьшается в два раза (рис. 11). Толщина этого слоя определяется по формуле
где d — толщина слоя половинного ослабления, см;
о — плотность материала, г/см 3 ;
23 —толщина слоя половинного ослабления воды, см.
Величины толщин слоев половинного ослабления гамма-лучей и нейтронов для различных материалов приводятся в табл.9.
| Материалы | Плотность р, г/см' | Толщина слоя половинного ослабления, см |
| гамма-лучей | нейтронов | |
| Свинец . | 11,3 | |
| Сталь . | 7,8 | - 5 |
| Бетон . | 2,3 | |
| Грунт . | 1,6 | |
| Дерево . | 0,7 |
Из табл. 9 видно, что гамма-лучи и нейтроны различно ослабляются материалами. Для наиболее распространенных строительных материалов (бетона и грунта) слои половинного ослабления приблизительно одинаковы, что позволяет вести расчеты только на гамма-излучение.
Для обеспечения эффективной защиты людей от проникающей радиации учитывается степень ее ослабления защитными сооружениями. Степень ослабления проникающей радиации иначе называется коэффициентом защитысооруженияи обозначается буквой К..
Коэффициент защиты К показывает, во сколько раз данное сооружение ослабляет проникающую радиацию. Он определяется по формуле
где h — толщина защитного слоя, см;
d — слой половинного ослабления, см. Коэффициент защиты убежищ составляет 500— 10СО и более.
Проникающая радиация представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых из зоны ядерного взрыва.
Источниками проникающей радиации являются ядерная реакция и радиоактивный распад продуктов ядерного взрыва.
Время действия проникающей радиации не превышает 10—15 сек с момента взрыва. За это время заканчивается распад коротко живущих осколков деление, образовавшихся в результате ядерной реакции. Кроме того, радиоактивное облако поднимается на большую высоту и радиоактивные излучения поглощаются толщей воздуха, не достигая поверхности земли.
Проникающая радиация характеризуется дозой излучения, т. е. количеством энергии радиоактивных излучений, поглощенной единицей объема облучаемой среды. Доза излучения количественно характеризует ионизацию, которую потоки гамма-лучей и нейтронов могут произвести в воздушном объеме.
Проникающая радиация представляет собой сумму доз гамма-излучения и нейтронов.
Гамма-излучение, составляющее основную часть проникающей радиации, возникает как непосредственно в момент взрыва в процессе взрывной ядерной реакции, так и после взрыва в результате радиоактивного захвата нейтронов ядрами атомов различных элементов. Действие гамма-излучения продолжается 10—15 сек.
За единицу измерения дозы излучений гамма-лучей принят рентген—специальная международная физическая единица дозы (количество энергии).
Поток нейтронов, возникающий при ядерном взрыве, содержит быстрые и медленные нейтроны, которые по-разному действуют на живые организмы. Доля нейтронов в общей дозе проникающей радиации меньше доли гамма-лучей. Она несколько увеличивается с уменьшением мощности ядерного взрыва.
Основным источником нейтронов при ядерном взрыве является цепная ядерная реакция. Поток нейтронов излучается в течение долей секунды после взрыва и может вызвать искусственную наведенную радиацию в металлических предметах и грунте. Наведенная радиоактивность наблюдается только в зоне, непосредственно прилегающей к месту взрыва.
Доза излучения потоком нейтронов измеряется специальной единицей — биологическим эквивалентом рентгена.
Биологический эквивалент рентгена (БЭР) — это доза нейтронов, биологическое воздействие которой эквивалентно воздействию 1 р гамма-излучения.
Поражающее действие проникающей радиации на людей вызывается облучением, которое оказывает вредное биологическое действие на живые клетки организма. Сущность поражающего действия проникающей радиации на живые организмы заключается в том, что гамма-лучи и нейтроны ионизируют молекулы живых клеток. Эта ионизация нарушает нормальную жизнедеятельность клеток и при больших дозах приводит к их гибели. Клетки теряют способность к делению, в результате чего человек заболевает так называемой лучевой болезнью.
Поражение людей проникающей радиацией зависит от величины дозы облучения а времени, в течение которого эта доза получена.
Однократная доза облучения в течение четырех суток до 50 р, как и доза систематического облучения-до 100 р за десять дней, не вызывает внешних признаков заболевания и считается безопасной. Дозы облучения свыше 100 р вызывают заболевание лучевой болезнью.
В зависимости от дозы облучения различают три степени лучевой болезни: первую (легкую), вторую (среднюю) и третью (тяжелую).
Лучевая бcлeзнь первой степени возникает при общей дозе облучения 100 — 200р Скрытый период продолжается две-три недели, после чего появляется недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение, периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержание белых кровяных шариков. Лучевая болезнь первой степени излечима.
Лучевая болезнь второй степени возникает при общей дозе обличения 200 — 300 р. Скрытый период длится около недели, после чего появляются такие же признаки заболевания, что и при лучевой болезни первой степени, по в более ярко выраженной форме. При активном лечении наступает выздоровление через1,5—2 месяца.
Лучевая болезнь третьей степени возникает при общей дозе облучения 300—500 р. Скрытый период сокращается до нескольких часов. Болезнь протекает более интенсивно. При активном лечении выздоровление наступает через несколько месяцев.
Доза облучения свыше 500 р для человека обычно считается смертельной.
Дозы проникающей радиации зависят от вида, мощности взрыва и расстояния от центра взрыва. Значения радиусов, на которых возможны различные дозы проникающей радиации при взрывах различной мощности, приводятся в табл 8.
| Доза, р | Радиус, км | |||
| тротиловый эквивалент | ||||
| 20 кТ | 100 кТ | 1 МТ | 5 МТ | 10 МТ |
| 1,2 | 1,8 | 2,4 | 3,0 | 3,4 |
| 1,4 | 1,9 | 2,6 | 3,2 | 3,6 |
| 1,5 | 2,0 | 2,8 | 3,4 | 3,9 |
| 1.6 | 2,1 | 3,0 | 3,6 | 4,2 |
Из табл. 8 видно, что радиус поражения проникающей радиацией значительно меньше радиусов поражения ударной волной и световым.
Проникающая радиация на большинство предметов заметного действия не оказывает. Однако под действием проникающей радиации могут темнеть стекла оптические приборов, а фотоматериалы, находящиеся в светонепроницаемой упаковке, засвечиваются.
Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-лучи и нейтроны. Cтeпень ослабления гамма-лучей зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя. Ослабление интенсивности гамма-излучения характеризуется слоем половинногого ослабления, который зависит от плотности материалов.
Pис. 11 Сравнительная толщина слоя половинного ослабления гамма лучей для различных материалов 1—свинец 2—сталь, 3—бетон, 4—гоунт, 5—дерево
Слой половинного ослабления — это слой вещества, при прохождении которого интенсивность гамма-лучей уменьшается в два раза (рис. 11). Толщина этого слоя определяется по формуле
где d — толщина слоя половинного ослабления, см;
о — плотность материала, г/см 3 ;
23 —толщина слоя половинного ослабления воды, см.
Величины толщин слоев половинного ослабления гамма-лучей и нейтронов для различных материалов приводятся в табл.9.
| Материалы | Плотность р, г/см' | Толщина слоя половинного ослабления, см |
| гамма-лучей | нейтронов | |
| Свинец . | 11,3 | |
| Сталь . | 7,8 | - 5 |
| Бетон . | 2,3 | |
| Грунт . | 1,6 | |
| Дерево . | 0,7 |
Из табл. 9 видно, что гамма-лучи и нейтроны различно ослабляются материалами. Для наиболее распространенных строительных материалов (бетона и грунта) слои половинного ослабления приблизительно одинаковы, что позволяет вести расчеты только на гамма-излучение.
Для обеспечения эффективной защиты людей от проникающей радиации учитывается степень ее ослабления защитными сооружениями. Степень ослабления проникающей радиации иначе называется коэффициентом защитысооруженияи обозначается буквой К..
Коэффициент защиты К показывает, во сколько раз данное сооружение ослабляет проникающую радиацию. Он определяется по формуле
где h — толщина защитного слоя, см;
d — слой половинного ослабления, см. Коэффициент защиты убежищ составляет 500— 10СО и более.
Среди всех поражающих факторов ядерного взрыва (ударная волна, световое излучение, электромагнитный импульс, радиоактивное заражение местности, ионизирующее излучение) наиболее опасным по праву считается проникающая радиация. Это интенсивное гамма-излучение, сопровождаемое потоком нейтронов, которые испускаются из зоны ядерного взрыва в течение короткого промежутка времени – единиц и десятков секунд. Она является основной причиной развития лучевой болезни.
Ионизирующее излучение
Ионизирующее излучение, или проникающая радиация – это поток фотонов, элементарных частиц, осколков деления атомов, который способен ионизировать вещества, то есть превращать нейтральные атомы или молекулы в ионы – положительно заряженные частицы.
Природа проникающей радиации
Чтобы разобраться в том, что собой представляет проникающая радиация ядерного взрыва, необходимо рассмотреть ее природу, а для этого обратиться к структуре атома.
Атом – мельчайшая частица химического элемента, которая состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Ядро, в свою очередь, состоит из двух компонентов – протонов и нейтронов. Первые несут положительный заряд, вторые – нейтральный. Благодаря массовому соотношению протонов и электронов (с отрицательным зарядом) в целом атом электрически нейтрален.
Причины изменения структуры вещества
Но подобное происходит крайне редко, ведь для этого огромной энергией должна обладать проникающая радиация. Это и только это способно поделить ядро в устойчивом состоянии.
Равновесие восстанавливается, но атом приобретает положительный заряд, так как число его протонов не уменьшилось – происходит ионизация вещества. Очевидно, что ионы не способны выполнять те же функции, что и атомы. Более того, молекулы становятся неустойчивыми, они распадаются на мономеры. Именно поэтому действие проникающей радиации так губительно для человека.
Лучевая болезнь
Большие дозы ионизирующего излучения в подавляющем большинстве случаев провоцируют лучевую болезнь – разрушение, повреждение тканей радиацией. Она может развиваться в результате кратковременного воздействия высоких доз, либо длительного менее интенсивного облучения. В соответствии с этим повреждения могут быть острыми и скрытными. В любом случае болезнь губительно действует на организм человека.
Продолжительность скрытого периода лучевой болезни составляет от нескольких дней до месяца. За это время пострадавший практически не чувствует недомоганий, но затем наступает разгар заболевания. Происходит интоксикация, развиваются инфекционные болезни, резко снижается производство клеток крови и костного мозга, наблюдаются обширные кровоизлияния и смерть.
Принципы защиты от поражающей радиации
Главной защитой от поражающей радиации является время. В первые дни после ядерного взрыва интенсивность излучения намного выше, чем спустя несколько суток. Это обусловлено тем, что все вещества обладают разным периодом полураспада – в первую очередь делятся короткоживущие изотопы (наиболее опасные), а уже потом остальные частицы. Причем, за каждые семь часов уровень излучения уменьшается в десять раз.
Расстояние – второй фактор защиты. Двукратное удаление от эпицентра взрыва уменьшает уровень радиации в 4 раза. Но главным и наиболее доступным средством защиты является экранирование – использование различных материалов в качестве преграды перед потоком элементарных частиц. Наилучшими защитными свойствами обладают свинец, сталь, бетон, кирпич, грунт. Именно поэтому убежища устраивают под землей, в подвалах монолитных зданий и сооружений.
Защита от радиации продуктов питания
Защита от проникающей радиации заключается не только в создании барьеров для потока нейтронов и гамма-излучения, но и в охранении продуктов питания от радионуклидов. Первое, что необходимо сделать для защиты пищи и воды – поместить их в плотную оболочку. Это может быть целлофановый пакет, пластиковый контейнер, металлические емкости. Делается это для того, чтобы продукты распада не смогли осесть на продуктах питания, а затем попасть внутрь организма.
Читайте также: