Радиоактивное заражение местности и объектов

Радиоактивное заражение (загрязнение) местности возникает в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ЯВ.

Радиоактивное загрязнение (РЗ) местности может быть опасным на протяжении нескольких суток и недель после взрыва.

Наиболее сильное радиоактивное загрязнение местности происходит при наземных ЯВ, так как площади заражения с опасными уровнями радиации во много раз превышают размеры зон поражения УВ, СИ и ПР.

Вещества, применяемые в качестве атомного заряда, - активны.

Источники РЗ при ЯВ:

· продукты деления (осколки деления) ядерных взрывчатых веществ (Рu –239, U –235, U – 233);

· радиоизотопы (радионуклиды),образующиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов n;

· наведенная активность;

· неразделившаяся часть ядерного заряда.

Продукты деления, выпадающие из облака взрыва, представляют собой первоначально смесь около 80 изотопов 35 химических элементов средней части периодической системы элементов: от цинка (№30) до гадолиния (№64).

Почти все образующиеся ядра изотопов перегружены n и являются нестабильными.Первичные ядра осколков деления в последующем испытывают в среднем 3-4 β-распада и превращаются в стабильные изотопы. Таким образом, каждому первоначально образовавшемуся ядру (осколку) соответствует своя цепочка радиоактивных превращений.

Изотопный состав смеси осколков деления зависит от вида ядерного взрывчатого вещества,использованного в ядерном заряде, и времени, прошедшего после взрыва. Всего на разных этапах радиоактивного распада возникает более 200 различных радионуклидов (РН). Все РВ, образующиеся при ЯВ, находятся в парообразном и ионизированном состоянии из-за высокой температуры и действия ядерных излучений и химически очень активны. Пылевое облако, образующееся при ЯВ, становится радиоактивным.

Суммарная активность смеси продуктов деленияА_β (Ки) через 1 мин. после ЯВ может быть определена по формуле:

А_β = 10⁸ q _дел.,

где q _дел.- тротиловый эквивалент, т.

В системе СИ активность измеряется в Беккерелях (Бк): 1Бк = 1 распад/с (внесистемная единица измерения активности 1 Ки = 3,7 · 10¹⁰ Бк).

По мере увеличения времени, прошедшего после взрыва, активность осколков деления быстро падает.

Образование наведенной активности в грунте в пределах зоны распространения n имеет практическое значение при воздушном ядерном взрыве. В грунте в основном образуются радиоактивныеизотопы (Мn–56, Аl–28, Na–24), количество которых пропорционально выходу n при взрыве данного ядерного заряда (максимальное количество n на единицу мощности заряда образуется при взрыве нейтронного боеприпаса).

Активность неразделившейся части ядерного заряда следует учитывать только в случае аварийных взрывов ядерных боеприпасов или при их ликвидации взрывом обычного взрывчатого вещества.

На местности, подвергшейся РЗ при ЯВ, образуются два участка: район взрыва и след облака.

Радиус зоны заражения в районе взрыва составляет до 2 км.

Схема радиоактивного загрязнения местности в районе ядерного взрыва и по следу движения облака приведена на рисунке 2.

Плотность заражения местности, уровни радиации на ней по следу облака убывают с удалением от центра взрыва.

По степени опасности зараженную местность по следу облака ЯВ принято делить на следующие четыре зоны:

· зона А – умеренного заражения (Д_{∞внешн} = 40 рад, Д_{∞внутр.} = 400 рад). Площадь зоны А составляет 70-80% площади всего следа;

· зона Б – сильного заражения (Д_{∞внешн} = 400 рад, Д_{∞внутр.} = 1200 рад). Ее площадь – примерно 10% площади радиоактивного следа;

· зона В – опасного заражения (Д_{∞внешн} = 1200 рад, Д_{∞внутр.} = 4000 рад). Эта зона занимает примерно 8-10% площади следа облака взрыва;

· зона Г – чрезвычайно опасного заражения (Д_{∞внешн} = 4000 рад, а в середине зоны Д_∞ = 7000 рад).

Дозы облучения Д можно определить по формуле:

где:

Р_ср - средний уровень радиации, Р/ч;

t _обл.– время облучения, ч;

К _осл.– коэффициент ослабления радиации (для открытой местности равен 1).

Уровни радиации на внешних границах зон А, Б, В, Г соответственно составляют:

· через 1 час после взрыва соответственно 8, 80, 240, 800 Р/ч;

· через 10 часов – 0,5; 5; 15 и 50 Р/ч.

Уровни радиации на местности при ЯВ снижаются ориентировочно в 10 раз через отрезки времени, кратные 7:

· через 7 часов – в 10 раз;

· через 49 (7²) часов (~ 2 суток) – в 100раз;

· через 343 (7³) часа (~ 2 недели) – в 1000 раз.

Защитные сооружения, жилые и производственные здания обеспечивают разный уровень защиты от g– излучения. Кратность ослабления дозы излучения (коэффициент ослабления радиации К_осл.) от зараженной местности представлена в Приложении 3.

О степени заражения радиоактивными веществами (РВ)поверхностей различных объектов судят по мощности дозы g – излучения вблизи зараженных поверхностей, определяемой в мР/ч, а также по числу распадов ядер за единицу времени на определенной площади или в определенном объеме (расп./(мин∙см²), расп./(мин∙см³), расп./(мин∙.л), расп./(мин∙г).