Проникаюча радіація являє собою потік гамма променів і нейтронів, що випускаються в навколишнє середовище із зони і хмари ядерного вибуху. Тривалість дії проникаючої радіації не перевищує кілька секунд, проте, вона здатна наносити тяжкої поразки особовому складу, особливо якщо він розташований відкрито.

Основними джерелами гамма-випромінювання є;

1) реакція поділу ядер речовини заряду, що супроводжується випусканням миттєвого гамма-випромінювання. Миттєве гамма-випромінювання сильно послаблюється матеріалами конструкції боєприпасу, і частка його в загальній дозі гамма-випромінювання, як правило, мала;

2) радіоактивний розпад осколків розподілу, що обумовлює так зване осколкове гамма-випромінювання;

3) реакція захоплення нейтронів ядрами атомів середовища, що призводить до утворення загарбного гамма-випромінювання.

Гамма-випромінювання осколків розподілу найбільш інтенсивно діє після розльоту оболонки боєприпасу, в зоні вибуху і в радіоактивному хмарі. Внаслідок зменшення кількості радіоактивних осколків і підйому хмари, дія гамма-випромінювання на поверхню землі з часом швидко зменшується. Тому дія гамма-випромінювання на наземні об'єкти триває буквально кілька секунд.

При утворенні загарбного гамма-випромінювання основну роль грає реакція захоплення нейтронів, що випускаються із зони реакції, ядрами атомів азоту повітря. Велика частина нейтронів захоплюється в обсязі сфери радіусом 300 - 400 м.

Поширення гамма-випромінювання ядерного вибуху в повітрі характеризується поступовим зменшенням з відстанню потужності дози і дози випромінювання. Ослаблення гамма-випромінювання відбувається в результаті його взаємодії з атомами і молекулами середовища.

На поширення гамма-випромінювання, а отже, і на величину його дози сильно впливає зона розрідження ударної хвилі.

Зона розрідження є область з малою щільністю повітря, в межах якої гамма-промені поширюються майже без ослаблення. Зона розрідження існує порівняно тривалий час - від декількох секунд до десятків секунд в залежності від потужності вибуху. Тому протягом часу дії осколкової гамма-випромінювання зона розрідження досягає великих розмірів і дію її на поширення гамма-променів виявляється істотним. Навпаки, на поширення загарбного гамма-випромінювання зона розрідження впливає незначно, так як захватное випромінювання триває 0,2 - 0,3 сек, а до цього часу зона розрідження має порівняно невеликі розміри.

Іншим важливим процесом, що впливає на потужність дози та дозу гамма-випромінювання, є розсіювання гамма-квантів середовищем. У міру поширення гамма-квантів від місця вибуху відбувається багаторазове розсіювання їх, і в будь-якій точці простору, досить віддаленій від місця вибуху, крім прямого гамма-випромінювання, буде діяти і розсіяне випромінювання.

З огляду на те, що осколкове і захватное гамма-випромінювання значно різняться між собою по енергії гамма-квантів, виходу (активності джерела) і тимчасовим характеристикам, їх потужності дози і дози визначаються різними залежностями.

Вражаюча дія проникаючої радіації характеризується дозою випромінювання, тобто кількістю енергії іонізуючих випромінювань, поглиненої одиницею маси середовища, що опромінюється. Ступінь ураження живого організму визначається поглиненою дозою. Поглинена доза - фундаментальна дозиметрична величина, що дорівнює відношенню середньої енергії, переданої іонізуючим випромінюванням речовині в елементарному об'ємі, до маси речовини в цьому об'ємі. Одиниця виміру поглиненої дози в системі СІ - грей (1 грей = 1 Дж / кг). Крім того, використовується поняття "еквівалентна доза" - це поглинена доза в органі мул і ткан і, в якій врахована різниця ефективностей біологічного впливу даного виду випромінювання і γ-випромінювання. Цей облік відбувається за рахунок взвешивающего коефіцієнта, який показує, у скільки роздали вид випромінювання ефективніше при біологічному впливі, ніж γ-випромінювання (при однаковій поглиненої дози в тканинах тіла). Одиниця виміру еквівалентної дози в системі СІ - зіверт (Зв).

Найбільш часто при нормуванні використовуються значення ефективної дози. Вона являє собою величину впливу іонізуючого випромінювання, яка використовується як міру ризику виникнення віддалених наслідків опромінення організму людини і окремих його органів з урахуванням їх радіочутливості. Вимірюється ефективна доза в зіверт.

Нейтрони і γ-випромінювання ядерного вибуху діють на будь-який об'єкт практично одночасно. Тому що вражає дія проникаючої радіації визначається підсумовуванням доз γ-випромінювання і нейтронів:

де - сумарна доза випромінювання; - доза γ-випромінювання; - доза нейтронів (нуль у символів доз показує, що вони визначаються перед захисної перепоною).

Доза випромінювання залежить від типу ядерного заряду, потужності і виду вибуху, а також від відстані до центру вибуху.

Проникаюча радіація є одним з основних вражаючих факторів при вибухах нейтронних боєприпасів і боєприпасів розподілу сверхмалой і малої потужності. Для вибухів більшої потужності радіус поразки проникаючою радіацією значно менше радіусів поразки ударною хвилею і світловим випромінюванням. Залежність дози випромінювання по γ-випромінюванню і по нейтронам від відстані до епіцентру вибуху показана в табл. 4. Особливе значення проникаюча радіація набуває в разі вибухів нейтронних боєприпасів, коли основна частка дози випромінювання утворюється швидкими нейтронами.

Під час вибуху нейтронних боєприпасів техніка, що має електронну апаратуру і Електроавтоматика, виходить з ладу внаслідок пошкоджень транзисторів, діодів та інших елементів під впливом проникаючої радіації.

Таблиця 4 Розрахункові значення доз випромінювання при повітряному вибуху нейтронного боєприпасу потужністю 1 тис. Т

Відстань від епіцентру вибуху, м Доза випромінювання, грей по γ-випромінюванню по нейтронам сумарна 1 000 4 000 5 000 1 000 3,5 8,5 0,45 0,3 0,75 0,1 0,05 0,15

Примітки: 1. Під час вибуху нейтронного боєприпасу потужністю q тис. Т дози випромінювання будуть в q разів більше (менше) зазначених в таблиці. 2. Під час вибуху ядерного заряду поділу тієї ж потужності при інших рівних умовах дози випромінювання будуть менше в 5-10 разів.

З табл. 4 випливає, що на близьких відстанях від епіцентру вибуху в зоні смертельних і тяжких поразок доза нейтронів значно перевершує дозу γ-випромінювання і тільки на кордоні легких поразок, тобто на відстані 1500-1800 м, їх значення будуть приблизно однаковими.

Вражаюча дія проникаючої радіації на стан людей і на боєздатність військ залежить від дози випромінювання і часу, що пройшов після вибуху. Залежно від дози випромінювання розрізняють чотири ступені променевої хвороби:

- променева хвороба I ступеня (легка) виникає при сумарній дозі випромінювання 1,5-2,5 грей. Прихований період триває два-три тижні, після чого з'являються нездужання, загальна слабкість, нудота, запаморочення, періодичне підвищення температури. У крові зменшується вміст білих кров'яних кульок. Променева хвороба I ступеня виліковна;

- променева хвороба II ступеня (середня) виникає при сумарній дозі випромінювання 2,5-4,0 грей. Прихований період триває близько тижня. Ознаки захворювання виражені більш яскраво. При активному лікуванні настає одужання через 1,5-2 міс;

- променева хвороба III ступеня (важка) настає при дозі випромінювання 4,0-7,0 грей. Прихований період становить кілька годин. Хвороба протікає інтенсивно і важко. У разі успішного результату одужання може настати через 6-8 міс;

- променева хвороба IV ступеня (вкрай важка) настає при дозі випромінювання понад 7 грей, яка є найбільш небезпечною. При дозах, що перевищують 50 грей, людина втрачає працездатність через кілька хвилин.

Тяжкість ураження певною мірою залежить від стану організму до опромінення та його індивідуальних особливостей. Сильна перевтома, голодування, хвороба, травми, опіки підвищують чутливість організму до дії проникаючої радіації. Спочатку людина втрачає фізичну працездатність, а потім - розумову.

У техніці і обладнанні під дією нейтронів може утворитися наведена активність, яка впливає на працездатність екіпажів і особовий склад ремонтно-евакуаційних підрозділів.

У приладах радіаційної розвідки під дією наведеної активності в детекторних блоках можуть вийти з ладу найбільш чутливі піддіапазони вимірювань. При великих дозах випромінювання та потоках швидких нейтронів втрачають свої якості елементи радіоелектроніки та електроавтоматики. При дозах більше 20 грей скла оптичних приладів темніють, забарвлюючись в фіолетово-бурий колір, що знижує або повністю виключає можливість їх використання для спостереження.

Захистом від проникаючої радіації служать різні матеріали, що ослабляють γ-випромінювання і нейтрони. При вирішенні питань захисту слід враховувати різницю в механізмах взаємодії γ-випромінювання і нейтронів із середовищем, що зумовлює вибір захисних матеріалів. Потік нейтронів краще послаблюється легкими матеріалами, що містять ядра легких елементів, наприклад водню (вода, поліетилен), а γ-випромінювання найсильніше послаблюється важкими матеріалами, що мають високу електронну щільність (свинець, стати, бетон).

Здатність матеріалів послаблювати гамма-випромінювання і потік нейтронів можна характеризувати величиною шару половинного ослаблення.

Шаром половинного ослаблення (Таблиця 5) називається товщина матеріалу, проходячи через, яку гамма-промені і нейтрони послаблюються в 2 рази. При збільшенні товщини матеріалу до двох шарів половинного ослаблення доза радіації зменшується в 4 рази, до трьох шарів - в 8 раз і. т. д.

Коефіцієнт ослаблення проникаючої радіації при наземному вибуху потужністю 10 тис. Т. Для закритого бронетранспортера дорівнює 1,1. Для танка - 6, для траншеї повного профілю - 5. Подбрустверние ніші і перекриті щілини послаблюють радіацію в 25-50 разів; покриття бліндажа послаблює радіацію в 200-400 разів, а покриття притулку - в 2000-3000 разів. Стіна залізобетонного споруди товщиною в 1 м послаблює радіацію приблизно в 1000 разів; броня танків послаблює радіацію в 5-8 разів.

Таблиця 5 Значення шару половинного ослаблення для деяких матеріалів.

Дата додавання: 2015-08-05; переглядів: 20; Порушення авторських прав