- •2.1. Основи класифікації надзвичайних ситуацій
- •2.2. Надзвичайні ситуації природного характеру
- •2.2.1. Стихійні явища екзогенного походження
- •2.3. Надзвичайні ситуації техногенного характеру: аварії і катастрофи
- •Листяних
- •— Блок детектування; 12 — опорні фіксатори; 13 — поворотний екран; 14 — камера для блока детектування; 15 — кабель блока детектування
- •— Зарядно-контактне гніздо;
- •— Розрядник; 5 — перетворювач; 6 — джерело
- •1 2 3 4 6 810 Години
- •Примітка. Коефіцієнт к показує в скільки разів зменшився рівень радіації (потужність дози) за час від 1 год після вибуху до моменту даного вимірювання.
- •2,5 7 3,5 5 Укінці 1-ї доби на 15—зо хв, у кінці 2—5-ї на 30—60 хв
- •0,5 10 6,5 17 10 5 Діб 1—в—1 25 300 у кінці 1-ї доби на 15—зо хв, в кінці 2—5-ї на 30—60 хв
- •3.14. Оцінка інженерної обстановки
- •4.1. Концепція захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного походження
- •4.2. Основні заходи і засоби захисту населення і територій
- •Інженерний захист
- •Медичний захист
- •Біологічний захист
- •Радіаційний та хімічний захист
- •4.2.5. Інформація та оповіщення. Поведінка населення при загрозі надзвичайної ситуації
- •4.2.6. Укриття населення в захисних спорудах
- •4.2.7. Евакуаційні заходи
- •4.2.8. Індивідуальні засоби захисту
- •4.2.9. Захист населення у разі ядерної аварії
- •4.2.10. Самодопомога і взаємодопомога в надзвичайних ситуаціях
2.3. Надзвичайні ситуації техногенного характеру: аварії і катастрофи
Виробнича аварія — це раптова зупинка роботи або порушення установленого процесу виробництва на об'єкті, яка призводить до пошкодження або знищення матеріальних цінностей, травмування або загибелі людей.
За останні роки щороку в Україні виникає до 500 надзвичайних ситуацій техногенного походження. Найбільше таких надзвичайних ситуацій виникає в Запорізькій, Донецькій, Дніпропетровській, Луганській, Львівській і Одеській областях.
Надзвичайні ситуації .
В Україні аварії, катастрофи щорічно забирають життя близько 50 тис. осіб.
Характер наслідків виробничих аварій і катастроф залежить від виду аварії (катастрофи), її масштабів і особливостей виробництва.
Виробничі аварії можуть виникнути на промислових підприємствах, на птахофабриках, тваринницьких комплексах, у майстернях; на підприємствах з переробки сільсько- і лісогосподарської продукції (вибух котлів високого тиску, коротке замикання на лініях електромережі та ін.).
Основними причинами виробничих аварій є безвідповідальне ставлення проектувальників до вимог техніки безпеки, керівників підприємств, цехів до дотримання цих вимог, низький контроль за станом виробництва і особливо за вибухонебезпечними і легкозаймистими ділянками; порушення будівельних норм при будівництві об'єктів і монтажі технічних систем; погана обізнаність про окремі явища і реакції хімічних речовин у лабораторних умовах; стихійні лиха, які призводять до руйнування ліній електропостачання, газопроводів, комунальної мережі, виробничих корпусів, тваринницьких ферм та ін.; порушення технології виробництва, правил експлуатації обладнання, машин, механізмів і транспорту; недотримання правил зберігання агресивних, вибухо- і пожежонебезпечних речовин і неправильне поводження з ними; фізичне старіння і корозія металів; аварії на сусідніх підприємствах або на енергетичних лініях і комунальних мережах.
Виробничі аварії можуть бути різними, але у них є найбільш типові уражаючі фактори — це вибухи, які призводять до руйнування виробничих будівель, інтенсивні пожежі, отруєння людей рідинами і газами; завали виробничих будівель споруд, ураження людей електричним струмом, затоплення виробництва разом з людьми, негативний психологічний вплив на людей.
Аварія може зумовити катастрофу з невиправними наслідками, з великими людськими втратами.
Великі аварії, які виникають на великих промислових об'єктах, на транспорті, за обсягами руйнування, людськими жертвами, а також за характером післядії на людей, тварин і рослин можуть бути такими, як дія сучасної зброї масового ураження.
Аварія в м. Бхопалі (Індія) на заводі американської фірми "Юні- он Карбайд" у грудні 1984 р. призвела до витікання 43 т отруйного газу метилізоціанату. Загинуло 3150 осіб, 20 тис. стали повними інвалідами, понад 200 тис. одержали тривалі ураження органів дихання, очей, нирок і печінки.
Надзвичайні ситуації техногенного характеру виникають в основному на потенційно техногенно небезпечних об'єктах. До них належать: хімічно небезпечні об'єкти, радіаційно небезпечні об'єкти, вибухо- та пожежонебезпечні об'єкти і гідродинамічні небезпечні об'єкти.
Надзвичайні ситуації техногенного характеру класифікують за такими основними ознаками:
за масштабами наслідків (об'єктові, місцеві, регіональні й загальнодержавні);
за галузевою ознакою (надзвичайні ситуації у сільському господарстві, у лісовому господарстві, на заповідній території, на об'єктах особливого прир о дно - о хор онн ого значення, у водоймах, матеріальних об'єктах, об'єктах інфраструктури, промисловості, транспорту, житлово-комунального господ ар ства).
2.3.1. Транспортні аварії (катастрофи)
Транспортом загального користування щорічно в Україні перевозиться понад 3 млрд т вантажів, у тому числі велика кількість небезпечних. 60 % вантажних перевезень припадає на залізничний транспорт, 26 % — на автомобільний і 14 % — на річковий і морський.
Великою небезпекою для життя і здоров'я людей є перевезення (до 15 % від загального обсягу вантажів) вибухонебезпечних, хімічних, радіоактивних, легкозаймистих та інших речовин.
Загроза виникнення аварій на транспорті зростає у зв'язку зі скороченням оновлення основних фондів усіх видів транспорту, високого рівня (50 % і більше) зносу транспортних засобів, використання транспортних засобів, що підлягають списанню.
Особливо небезпечні аварії на залізничному транспорті, враховуючи густу сітку залізниць і велику щільність населених пунктів України. При перевезеннях залізницею радіоактивних, отруйних і сильнодіючих речовин та виникненні аварійних ситуацій це може призвести до радіоактивного забруднення навколишнього середовища і небезпечного опромінення людей, сільськогосподарських тварин, а при проникненні небезпечних хімічних речовин у навколишнє середовище — до хімічного зараження повітря, ґрунту, води і гострого отруєння населення і сільськогосподарських тварин. Дуже небезпечна обстановка може скластися при аварії на території залізничної станції, тому що поблизу станції розташована забудова населеного пункту з високою щільністю населення, зосереджено велику кількість вагонів з різноманітними вантажами і людьми.
Причини аварій і катастроф на залізничному транспорті це: несправності засобів сигналізації, централізації та блокування, несправності колій та рухомого складу, помилки диспетчерів, халатність і неуважність машиністів; зіткнення, сходження рухомого складу з колії, наїзди на перегони на переїздах, пожежі й вибухи у вагонах, розмиви залізничних колій, затоплення, осипи, зсуви та обвали.
Набуло великих масштабів перевезення пасажирів і вантажів авіаційним транспортом.
Аварії і катастрофи повітряного транспорту можуть виникати в момент з апуску двигунів, при розбігу на злітно-посадковій смузі, на зльоті, під час польоту і при посадці. У таких ситуаціях можуть бути руйнування окремих конструкцій літака, відмова двигунів, нестача палива, перебої в життєзабезпеченні екіпажу та пасажирів, порушення роботи системи управління, електропостачання, зв'язку, пілотування, вибухи і пожежі на борту літака.
Авіаційна катастрофа в повітрі може стати причиною жертв і великих втрат майна не тільки на борту, а й на землі при падінні на виробничі споруди і житлові будинки. До великої небезпеки може призвести падіння літака чи вертольота на АЕС і об'єкти хімічної промисловості, що може зумовити радіоактивне забруднення або хімічне зараження навколишнього середовища.
На дорогах України щорічно відбуваються десятки тисяч автомобільних аварій і катастроф. Так, у 2003 р. на автомобільному транспорті сталося 42,4 тис. дорожньо-транспортних подій, загинуло 7149 осіб, травмовано 47 458 тис. осіб.
Майже 60 % НС припадає на транспортні засоби приватної форми власності.
Причини дорожньо-транспортних подій такі: порушення правил дорожнього руху, правил пілотування і судноплавства, перевищення швидкості руху, недостатня підготовка водіїв, їх слабка реакція, технічні несправності транспортних засобів, недотримання правил перевезень небезпечних вантажів та недотримання вимог безпеки, керування автомобілем у нетверезому стані, незадовільний стан доріг, відкриті люки, необгороджені та неосвітлені ділянки ремонтних робіт, відсутність знаків про попередження небезпеки, несправність сигналізації на залізничних переїздах, порушення дорожнього руху пішоходами .
2.3.2. Радіаційно небезпечні об'єкти
Об'єкти, на яких використовуються, виготовляються, переробляються, зберігаються або транспортуються небезпечні радіоактивні, хімічні й біологічні речовини, пожежовибухові, гідротехнічні й транспортні споруди, транспортні засоби, а також інші об'єкти, що створюють загрозу виникнення НС є потенційно небезпечними об'єктами.
Особливу небезпеку для людей і навколишнього середовища становлять радіаційно небезпечні об'єкти (РНО).
До РНО належать: атомні електростанції (АЕС), підприємства з виготовлення і переробки ядерного палива, підприємства поховання радіоактивних відходів, науково-дослідні організації, які працюють з ядерними реакторами; ядерні енергетичні установки на об'єктах транспорту та ін.
В Україні діють 5 атомних електростанцій з 16 енергетичними ядерними реакторами, 2 дослідних ядерних реактори та більше 8 тис. підприємств і організацій, які використовують у виробництві, наук ово-дослідній роботі та медичній практиці різноманітні радіоактивні речовини, а також зберігають і переробляють радіоактивні відходи.
З усіх можливих аварій на РНО найбільш небезпечними є радіаційні аварії на атомних електростанціях з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
Радіаційні аварії — це аварії з викидом радіоактивних речовин або іонізуючих випромінювань за межі, непередбачені проектом для нормальної експлуатації радіаційно небезпечних об'єктів, у кількостях понад установлену межу їх безпечної експлуатації.
Ядерні аварії поділяються на дві групи:
аварії, при яких відсутні радіоактивні забруднення виробничих приміщень, території та навколишнього середовища об'єкта;
аварії, при яких відбуваються радіоактивні забруднення середовища виробничої діяльності і проживання людей.
За масштабами радіаційні аварії поділяються на промислові та комунальні.
До промислових належать такі аварії, наслідки яких не поширюються за межі приміщень і території об'єкта, а аварійне опромінення може отримати лише персонал.
Комунальними є радіаційні аварії, наслідки при яких не обмежуються приміщеннями і територіями об'єкта, а поширюються на навколишні території.
Такі аварії за масштабами поділяють на локальні, якщо в зоні аварії проживає до 10 тис. осіб, регіональні — із зоною від декількох населених пунктів, адміністративних районів до декількох областей з населенням більше 10 тис. осіб, глобальні — комунальні радіаційні аварії, які поширюються на значну або всю територію країни. До глобальних аварій належать транскордонні, з поширенням наслідків аварії за межі державних кордонів.
У розвитку комунальних радіаційних аварій виділяють три часових фази: ранню, середню — фазу стабілізації, і пізню — фазу відновлення.
Потенційною небезпекою для України є можливі аварії на АЕС інших держав з викидом радіоактивних речовин.
При аваріях на АЕС можуть бути пошкодження конструкцій, технологічних ліній, пожежі, викиди в навколишнє середовище радіоактивних речовин.
Прогноз і оцінювання радіаційної обстановки передбачають два види можливих аварій: гіпотетична аварія і аварія з руйнуванням реактора.
Гіпотетична аварія — це аварія, для якої проектом не передбачаються технічні заходи, що забезпечують безпеку АЕС. Може утворитись небезпечна радіаційна обстановка при викиданні в атмосферу радіоактивних речовин, що може призвести до опромінення населення.
Аварія з повним руйнуванням ядерного реактора може відбутися в результаті стихійного лиха, вибуху боєприпасів, падіння повітряного транспорту на споруди АЕС та ін. Така аварія може бути з розривом трубопроводів із теплоносієм, ушкодженням реактора і герметичних зон, виходом з ладу систем керування і захисту, що може призвести до миттєвої втрати герметичності конструкцій реактора, сплавлення тепловидільних елементів і викиду радіоактивних речовин з парою в навколишнє середовище, можливе розкидання радіоактивних осколків, уламків конструкцій паливних елементів.
З 26 квітня по 6 травня 1986 р. з ядерного палива вийшли всі благородні гази, приблизно 10 — 20 % летючих радіоізотопів йоду, цезію і телуру і 3—6 % більш стабільних радіонуклідів: барію, стронцію, цезію, плутонію тощо.
На 6 травня 1986 р. викинуто близько 1,9 • 10і" Бк, або 63 кг радіонуклідів, що відповідає 3,5 % кількості радіонуклідів у реакторі на момент аварії. А при вибуху атомної бомби потужністю 20 кт, скинутої на Хіросіму у 1945 р., утворилося 740 г радіоактивних речовин. Під час аварії і незабаром після неї від радіаційного ураження загинуло 29 осіб, із 30-кілометрової зони евакуйовано 115 тис. осіб. Великі площі сільськогосподарських угідь і лісу забруднені радіоактивними речовинами, що зробило неможливим їх подальше використання для сільсько- і лісогосподарського виробництва.
Це зумовило те, що на переважній території України, країн ближнього і далекого зарубіжжя радіоактивне забруднення ґрунту, води, продуктів харчування, сільськогосподарської і лісогосподарської сировини та кормів у багато разів перевищувало нормативні показники .
Виходячи з цього, розробку заходів захисту населення в районах розміщення АЕС необхідно проводити на основі розрахунків на найважчий варіант розвитку аварії. При такому варіанті в атмосферу може бути викинуто до 100 % благородних газів, йоду, цезію і телуру, Ю—ЗО % стронцію і до 3 % рутенію і лантану. На момент аварійного зупинення або руйнування реактора загальна активність викиду радіонуклідів може становити до 10 % загальної активності реактора.
На території України розташовано понад 8000 різних установ і організацій, діяльність яких призводить до утворення радіоактивних відходів (РАВ).
Виробниками і місцями концентрації радіоактивних відходів є:
АЕС (накопичено 70 тис. м1 РАВ);
уранодобувна і переробна промисловість (накопичено 65,5 млн м1 РАВ);
медичні, наукові, промислові та інші підприємства і організації. Збирання, транспортування, переробку і тимчасове зберігання радіоактивних відходів та джерел іонізуючого випромінювання (ДІВ) від цих підприємств і організацій незалежно від їх відомчої підпорядкованості здійснює Українське державне об'єднання "Радон" (накопичено 5 тис. м1 РАВ);
зона відчуження Чор но би льської АЕ С (понад 1,1 млрд м1 РАВ).
Всі підприємства і організації (крім АЕС) незалежно від відомчої
належності передають радіоактивні відходи на міжобласні спеціалізовані комбінати (МСК) державного об'єднання "Радон", яке має у своєму складі 6 спецкомбінатів: Київський, Львівський, Донецький, Дніпропетровський, Одеський і Харківський.
Львівський, Харківський, Одеський і Дніпропетровський спецком- бінати приймають і ховають низько- і середньоактивні радіоактивні відходи. Донецький спецкомбінат не має вільних сховищ для зберігання та поховання РАВ. Київський комбінат може приймати для тимчасового зберігання відходи низької та середньої активності.
На Київському і Харківському державних міжобласних спеціалізованих комбінатах через недосконалі конструкції старих сховищ для радіоактивних відходів виникло забруднення підземних вод поза межами сховищ радіонуклідами тритію. Причиною поширення радіонуклідів поза межами сховищ РАВ, у тому числі законсервованих, є недосконалість конструкції сховищ. Міграція радіонуклідів зі сховищ відбувається внаслідок порушення гідроізоляції. У сховищах радіоактивних відходів і джерел іонізуючого випромінювання накопичується вода, яка проникає з атмосферними опадами та утворюється внаслідок конденсації.
На території України розташовані 2 дослідні реактори (у Києві та у Севастополі) та одна критична збірка (в Харкові), яку на цей час зупинено. Можливі аварії на цих реакторах з радіоактивним забрудненням є загрозою насамперед містам, у яких вони розташовані. Небезпекою є й те, що реактори знаходяться в зоні польотів повітряного транспорту. На Київському реакторі були аварії у 1968, 1969 і 1970 рр. 68
У 1968 р. у навколишнє середовище було викинуто 40 кюрі радіоактивного йоду, що перевищувало допустиму норму в 400 разів. 4 лютого 1970 р. у результаті аварії на реакторі було опромінено 17 осіб.
Протягом 2004 р. було 11 випадків НС на атомних електростанціях України. Причини — несправність обладнання АЕС, що призвело до відключення енергоблоків від електромереж.
Важливим завданням є поховання джерел іонізуючого (гамма- та нейтронного) випромінювання (ДІВ) тільки у спеціалізованих сховищах шляхом безконтейнерного розвантаження джерел (в Україні ДІВ ховають здебільшого у захисних контейнерах), а також необхідно переховати тверді радіоактивні відходи зі сховищ.
Потребують особливої уваги як потенційно небезпечні об'єкти і підприємства з видобутку і переробки уранових руд, розташованих у Кіровоградській, Миколаївській та Дніпропетровській областях. Видобування уранової руди головним чином проводиться на Жовтоводському, Смолінському та Кіровоградському рудниках. Новокостян- тинівське, Давлатівське та Братське родовища (Дніпропетровська та Миколаївська області), передані для промислового виробництва, декілька років не експлуатуються.
Для отримання закису-окису урану проводиться переробка уранових руд на гідрометалургійному заводі ВО СГЗК, що розташований у промзоні міста Жовті Води Дніпропетровської області. Характерним для уранодобування є те, що майже всі його відходи є джерелами радіоактивного забруднення навколишнього середовища.
У сільському господарстві, в медицині, промисловості й наукових дослідах використовуються ДІВ. В Україні є близько 8000 підприємств та організацій (тільки в Києві близько 400), які використовують понад 100 тис. джерел іонізуючого випромінювання.
Експертами Міжнародного Агентства з атомної енергії та Агентства з ядерної енергетики Організації економічного співробітництва та розвитку створена міжнародна школа ядерних подій, яка використовується для оперативного та узгодженого оповіщення про значення з погляду безпеки подій на ядерних установах.
2.3.3. Хімічно небезпечні об'єкти
Хімічні речовини та біологічні препарати природного чи штучного походження, які виготовляють в Україні чи отримують з-за кордону для використання у господарстві та побуті, що негативно впливають на життя та здоров'я людей, тварин і рослин, обов'язково вносяться до державного реєстру потенційно небезпечних хімічних речовин і біологічних препаратів.
За Міжнародним реєстром, у світі використовується в сільському господарстві, промисловості та побуті понад 6 млн токсичних речовин, 60 тис. з яких виробляються у великих кількостях, у тому числі понад 500 речовин, які належать до групи сильнодіючих ядучих речовин (СД ЯР), токсичних для людей.
Особливо небезпечні аварії на підприємствах, які виробляють, використовують або зберігають СДЯР, вибухо- і вогненебезпечні матеріали. До них належать заводи і комбінати хімічної, нафтохімічної і нафтопереробної промисловості, підприємства, оснащені холодильними установками (молокозаводи, м'ясокомбінати, холодильники), котрі як холодоносії використовують аміак, підприємства з виробництва добрив і пластичних мас.
Об'єкти господарювання, на яких використовуються СДЯР, є потенційними джерелами техногенної небезпеки. Це хімічно небезпечні об'єкти.
У результаті аварії на об'єкті, де виробляють або використовують СДЯР, обслуговуючий персонал і населення, яке проживає поблизу об'єкта, сільськогосподарські тварини, посіви та лісові насадження можуть бути уражені ядучими речовинами.
Викид (розлив) небезпечних хімічних речовин на хімічно небезпечному об'єкті, що може призвести до загибелі чи хімічного ураження людей, констатується як аварія на хімічно небезпечному об'єкті.
У разі таких аварій можуть виникати масові ураження людей, тварин, сільськогосподарських та лісогосподарських рослин і насаджень.
До хімічно небезпечних об'єктів (підприємств) належать:
заводи і комбінати хімічних галузей промисловості, а також окремі установки та агрегати, які виробляють або використовують СДЯР;
заводи (або їхні комплекси) з переробки нафтопродуктів;
виробництва інших галузей промисловості, які використовують СДЯР;
підприємства, які мають на оснащенні холодильні установки, водонапірні станції й очисні споруди, які використовують хлор або аміак;
залізничні станції та порти, де концентрується продукція хімічних виробництв, термінали та склади на кінцевих пунктах переміщення СДЯР;
транспортні засоби, контейнери і наливні поїзди, автоцистерни, річкові та морські танкери, що перевозять хімічні продукти;
склади і бази, на яких містяться запаси речовин для дезінфекції, дератизації сховищ для зерна і продуктів його переробки; 70
8) склади і бази із запасами отрутохімікатів для сільського господар ств а.
Основні причини аварій на хімічно небезпечних об'єктах такі:
організаційні помилки людей;
несправність в системі контролю і забезпечення безпеки виробництва ;
поломки вузлів, устаткування, трубопроводів, ємкостей або окремих деталей;
пошкодження у системі запуску і зупинки технологічного процесу, що може призвести до виникнення вибухонебезпечної обстановки;
несправності у системі контролю параметрів технологічних процесів;
акти диверсій, обману або саботажу виробничого персоналу або сторонніх осіб;
дія сил природи і техногенних систем на обладнання.
Значні аварії можуть виникнути при витіканні (викиданні) великої кількості хімічно небезпечних речовин. Це може статися за таких обставин:
при втраті енергії, відмові в роботі машин і механізмів;
витікання хімічно небезпечних речовин із труб;
використання непридатних матеріалів;
виникнення екзотермічних реакцій через вихід з ладу системи безпеки й контролю;
розриву шлангових з'єднань у системі розвантажування;
полімеризації хімічно небезпечних речовин у резервуарах для їх зберігання.
Факторами ураження при аваріях на хімічно небезпечних об'єктах є хімічне ураження людей, сільськогосподарських тварин, зараження місцевості, ґрунту, води, урожаю, продуктів харчування, кормів і повітря.
В Україні функціонує 1810 об'єктів господарювання, на яких зберігаються або використовуються у виробничому процесі понад 283 тис. т сильнодіючих ядучих речовин, у тому числі — 9,8 тис. т хлору, 178,4 тис. т аміаку.
Ці об'єкти розподілені за ступенями хімічної небезпеки.
Перший ступінь хімічної небезпеки (у зонах можливого хімічного зараження, в кожному з них мешкає більше 75 тис. осіб) — 76 об'єктів.
Другий ступінь хімічної небезпеки (у зонах можливого хімічного зараження, в кожному з них мешкає від 40 до 75 тис. осіб) — 60 об'єктів.
Третій ступінь хімічної небезпеки (у зонах можливого хімічного
ураження, в кожному з об'єктів мешкає 40 тис. осіб) — 1134 одиниці.
71
Четвертий ступінь хімічної небезпеки (зони можливого хімічного зараження, кожна не виходить за межі об'єкта) — 540 одиниць.
У зонах можливого хімічного зараження від цих об'єктів проживає близько 20 млн осіб.
321 адміністративно-територіальна одиниця (АТО) віднесена до певного ступеня хімічної небезпеки: до першого ступеня віднесено 154 АТО (в зоні можливого хімічного ураження перебуває більше 50 % мешканців), до другого ступеня віднесено 47 АТО (де перебуває від ЗО до 50 % населення), до третього ступеня — 108 АТО (від 10 до ЗО % населення).
Правилами техніки безпеки і контролю суворо регламентуються виробництво, транспортування і зберігання СДЯР. Але аварії, катастрофи, пожежі й стихійні лиха можуть призводити до руйнування виробничих споруд, складів, місткостей, трубопроводів, технологічних ліній. Тому СДЯР можуть потрапити в навколишнє середовище — на ґрунт, різноманітні об'єкти, в повітря і поширитися на населені пункти, що може призвести до масового отруєння людей і сільськогосподарських тварин. У 1998 р. було 22 аварії з викидом (і загрозою викиду) небезпечних хімічних речовин, через що загинув 1 та постраждало 26 осіб.
Потенційно небезпечним є накопичення, зберігання і ліквідація хімічної зброї.
2.3.4. Пожежо- та вибухонебезпечні об'єкти
В Україні є понад 1500 великих вибухо- та пожежонебезпечних об'єктів, на яких знаходиться понад 13,6 млн т твердих і рідких вибухо- та пожежонебезпечних речовин. Ці об'єкти розташовані в центральних, східних і південних областях країни, де сконцентровані хімічні, нафто- і газопереробні, коксохімічні, металургійні та машинобудівні підприємства, розгалужена мережа нафто-, газо-, аміа- копроводів, експлуатуються нафтогазопромисли і вугільні шахти.
За певних умов, у процесі виробництва стають небезпечними і легко спалахують деревний, вугільний, борошняний, зерновий, амонієвий, торф'яний, льняний та бавовниковий пил.
Протягом 2004 р. в Україні стався 71 випадок пожеж і вибухів.
Вибухи і пожежі трапляються на об'єктах, які виробляють або зберігають вибухонебезпечні та хімічні речовини в системах і агрегатах під великим тиском (до 100 атм), а також на газо- і нафтопроводах. Найбільше (у 1999 р.) НС пов'язаних з пожежами (вибухами) було на підприємствах вугледобувної — 42, хімічної, нафтохімічної і нафтопереробної галузей промисловості — 12, транспорті — 16. 72
Надзвичайні ситуації
Пожежі й вибухи на військових складах у 2004 — 2005 рр. в Київській і Хмельницькій областях призвели до загибелі людей і великих матеріальних збитків.
Причиною загоряння, вибухів, руйнувань і пожеж може бути наявність у виробничих приміщеннях парів легкозаймистих рідин або газів і джерела запалення. Імовірність вибуху і його небезпечність визначаються такими характеристиками парів, рідин і газів, які бувають у виробничих приміщеннях агропромислового комплексу: межами вибухової концентрації в повітрі парів (у відсотках до об'єму); щільністю парів і газів відносно щільності повітря, яка приймається за одиницю; температурою самоспалахування парів і газів; температурою самозагоряння парів і газів; точкою загоряння парів рідин — нижня межа температури, при якій можливе спалахування від стороннього джерела запалювання.
Пари деяких рідин і газів можуть загорятися від відкритого вогню, електричної іскри, розжареного предмета, сигарети. Більш небезпечні рідини з низькою точкою загоряння (табл. 5) — тому що їхні пари можуть спалахувати при температурі навколишнього повітря. Небезпечні важкі гази, які можуть збиратися до вибухової концентрації в підвалах, погрібах, ярах, долинах; менш небезпечні гази, які мають щільність меншу від щільності повітря, вони швидко піднімаються і розсіюються у верхніх шарах атмосфери.
Таблиця
5. Характеристика деяких рідин і газів,
що загоряються
Назва
рідин і газів
Межі
вибухової концентрації, об'єми,
%
Точка
загорання парів,
°С
Відносна
щільність парів і газів (щільність
повітря)
Максимум
тиску вибуху, кН/м!
Температура
спалахування, °С
Ацетилен
2,5—100
—
0,91
1035
305
Ацетон
2,6—12,8
-18
2,00
573
535
Аміак
15,0—28,0
—
0,58
—
630
Бутан
1,8—9,0
—
1,9—2,01
669
410
Етиловий
спирт
3,3—19,0
13
1,59
684
365
Етилен
2,7—36,0
0,98
821
425
Водень
4,0—75,0
—
0,07
697
585
Метан
5,0—15,0
—
0,55
—
538
Лігроїн
1,3—6,0
-43
3,0—4,0
—
250—400
Пропан
2,2—10,0
—
1,4—1,56
662
450
При складанні планів цивільного захисту і прогнозуванні можливої обстановки необхідно звернути увагу на проведення заходів,
73
які зменшують імовірність виникнення спалахування і вибухів легкозаймистих рідин і газів, що є на конкретному виробництві. Імовірність спалахування і вибуху зменшують: ефективна вентиляція обладнання приладів, які попереджують виділення парів і газів і збирання вибухових концентрацій, вилучення потенційних джерел запалювання (електроприлади та ін.), ізоляція або відокремлення вибухонебезпечних приміщень, встановлення пристроїв для придушення вибуху, встановлення полум'ягасних металевих сіток, перфорованих листів металу, сотових структур із гофрованих металевих стрічок і коробів, заповнених галькою або керамічними кільцями, винесення вибухонебезпечних робіт на відкрите повітря, обладнання вихідних отворів кришками і перегородками, які легко відкидаються або руйнуються, іскроутворююче обладнання (вимикачі, рубильники та ін.) слід встановлювати з пристроями, які гасять іскри (занурювання у мастило). Температура зовнішніх поверхонь електроустаткування має бути нижчою температури спалахування вибухонебезпечних парів і газів, апаратура має бути герметичною, щоб не допускати атмосфери, що спалахнула до нагрітих деталей, а також викидання полум'я та іскр у навколишнє середовище.
Залізницею у цистернах перевозять хлор, кислоти, зріджені гази, нафту, бензин та багато інших отруйних, легкозаймистих і вибухових речовин. Під час аварій відбуваються розгерметизація місткостей, потрапляння у навколишнє середовище небезпечних речовин. Такі аварії небезпечні не тільки для працюючих на цих підприємствах і залізницях, а й для розміщених поблизу підприємств, навчальних закладів, установ, населених пунктів, сільськогосподарських полів і лісових масивів.
Дуже часто великі жертви, руйнування і пожежі спричиняються вибухами промислового пилу. Швидкому спалахуванню і великій швидкості горіння сприяє те, що пил, завислий у повітрі, має велику площу поверхні на одиницю маси. Полум'я швидко поширюється, утворюючи попереду себе хвилю тиску гарячих газів, яка руйнує на своєму шляху перепони, піднімає в повітря шари пилу, що лежить, і це призводить до більш сильних, ніж перші, повторних вибухів.
Спалахування і вибух пилу залежать від розміру і форми частинок. Зі зменшенням розміру частинок плоскої форми підвищується можливість спалахування.
Пил вибухає при концентрації в повітрі не нижче певної межі. Для більшості матеріалів межею вибуху є 20 — 40 тім', з максимальним тиском вибуху від 7,3 до 450 кПа і температурою спалахування 400—600 °С, за винятком цирконію, який спалахує при 20 °С, та сірки — при 190 °С.
Пил, що знаходиться в шарах, спалахує при нижчій температурі, ніж хмара пилу. Чим товщий шар пилу, тим нижча температура його спалахування (різниця досягає 200 °С). Спочатку тліюче горіння виникає в шарі пилу, а потім, якщо пил піднімається в повітря, відбувається вибух.
Спалахування пилу в хмарі сільськогосподарських продуктів відбувається при температурі від 480 до 550 °С. Зі збільшенням шару товщини пилу до 1,25 см температура займання знижується на 2 10 — 350 °С (табл. 6).
Таблиця
6. Температура спалахування хмари і
шару пилу
Вид
продукту
Температура
спалахування хмари, °С
Температура
спалахування шару товщиною 1,25 см, °С
Борошно
пшеничне
480
250
Соеве
борошно
540
190
Порошкове
молоко
490
200
Сіно
мелене
550
220
Дріжджі
520
260
Відомі випадки виникнення великих аварій на підприємствах внаслідок утворення вибухонебезпечних сумішей та їх спалахування. Наприклад, у 1974 р. на Бременській борошняній фабриці стався вибух, який повністю зруйнував будівлі й спричинив загибель людей. Для вивчення невідомого явища провели дослідження: 4 кг кукурудзяного крохмалю розпилили в повітряному замкнутому просторі, за допомогою електрозапалу була проведена детонізація суміші. Утворилася вогняна куля діаметром 4 м з температурою понад 3000 °С.
Понад 1/3 усіх зареєстрованих випадків вибуху пилу сталися на деревообробних підприємствах, 1/4 випадків — це вибухи розпилених частинок продовольства, жирів і олії; вибухи комбікормового пилу в бункерах — 20 %. Встановлено, що пилові частинки розміром не менше 0,5 мм за своїми вибуховими можливостями наближаються до вибуху парів палива. Розвиток пилового вибуху також подібний до вибуху газової суміші.
У сільському господарстві вибухонебезпечними є млини, олійниці, комбікормові цехи та ін., у лісовому господарстві — цехи переробки деревини.
Газо-, нафто-, продуктопроводи. На території України протяжність магістральних газопроводів становить понад 35,2 тис. км, магістральних нафтопроводів — 3,9 тис. км. їх роботу забезпечують 31 компресорна нафтоперекачувальна і 89 компресорних станцій. Протяжність ир о дуктопр ов о дів становить 3,3 тис. км.
Існуюча мережа на сьогодні виробила свій ресурс і без відновлення в найближчий час може призвести до підвищення аварійності в цій галузі. 4,79 тис. км (14 %) лінійної частини магістральних газопроводів відпрацювали свій амортизаційний строк, а 15 тис. км (44 %) мають малонадійні та неякісні антикорозійні покриття з полімерних стрічкових матеріалів, що призводить до інтенсивної корозії металу труб. Необхідність оновлення лінійної частини магістральних газопроводів становить 500 км на рік. Виконання робіт капітального ремонту та реконструкції газотранспортної системи фактично у 10 разів менше від потреби.
Залежно від виду транспортного продукту розрізняють аварії на газо-, продукте- та інших трубопроводах.
Аварія на трубопроводі — це аварія на трасі трубопроводу, пов'язана з викидом (розливом) небезпечних хімічних чи пожежо-вибу- хонебезпечних речовин, що призвела до загибелі людей чи отримання ними тілесних ушкоджень або завдала шкоди навколишньому середовищу.
2.3.5. Об'єкти комунального господарства
Щорічно бувають аварії на об'єктах комунального господарства.
Основними причинами, що призводять до аварії на будівлях і спорудах, є низька якість проектів і виконання робіт, порушення технологічної дисципліни, знос основних будівельних фондів, наявність на ринку будівельних послуг малокваліфікованих дослідних, проектних, будівельних структур, недосконалість нормативної бази, залучення в господарське використання значних територій зі складними інженерно-геологічними умовами, недостатній контроль відповідними органами, відсутність нормативної бази та ін. В Україні в комунальному господарстві склалося критичне становище. Во- допровідно-каналізаційне господарство характеризується незадовільним технічним станом споруд, обладнання, недосконалістю структури управління та нормативно-правової бази для надійного і ефективного функціонування.
Без попереднього очищення у водойми скидається 250 м1 стічних вод.
Більше 1250 сільських населених пунктів забезпечуються привозною питною водою.
Існує небезпека виникнення та поширення інфекційних захворювань із-за обмежених технічних можливостей очищення питної води і забезпечення нею населення Автономної Республіки Крим, Одеської, Миколаївської, Херсонської, Дніпропетровської, Луганської, Донецької, Івано-Франківської та ряду інших областей, міста Севастополя. Крім того, ця загроза породжена надходженням у водні ба- 76 сейни небезпечних і отруйних речовин, скиданням міських і промислових стічних вод, зливових стоків із забруднених територій, промислових об'єктів та сільськогосподарських угідь, пошкодженнями на водопровідних та каналізаційних мережах. Все це значно погіршує економічний стан водопостачання. Із 344 870 об'єктів комунального господарства непридатними для подальшої експлуатації є 900, з них 250 об'єктів та 4370 км інженерних мереж перебувають у вкрай загрозливому технічному стані.
В Україні експлуатується понад 17 000 мостів, які не мають відповідного нагляду і їх стан не контролюється, у тому числі 34 % мостів побудовані до 1961 р., а розрахунковий термін їхньої експлуатації — 30 — 40 років.
На теплових електростанціях України 80 % енергоблоків відпрацювали розрахунковий ресурс, а 48 % перевищили граничний ресурс. Практично відпрацювали свій ресурс 40 — 50 тис. км електричних мереж, які введені в експлуатацію до 1970 р.
Будівлі та споруди в основних галузях промисловості — чорній металургії, машинобудівній, суднобудівній, вугледобувній, енергетичній, нафтогазовій, хімічній а також у сільському господарстві введені в експлуатацію 50 — 70 років тому, а також ті, що введені в останні 10—20 років, не мають відповідної системи кваліфікованої ек сп лу атації.
2.3.6. Гідродинамічні аварії
Гідродинамічна аварія — це аварія на гідротехнічній споруді, коли вода поширюється з великою швидкістю, що створює загрозу виникнення надзвичайної ситуації техногенного характеру.
Такими аваріями в Україні є прориви гребель (дамб, шлюзів) з утворенням хвиль прориву катастрофічних затоплень або з утворенням проривного паводку і аварійні спрацьовування водосховищ ГЕС у зв'язку із загрозою проривів гідроспоруди.
Дніпровський каскад гідроелектростанцій з великими водосховищами зменшує загрозу затоплення територій під час повеней, але при прориві дамб цих водосховищ створює загрозу катастрофічного затоплення.
На території України можливі катастрофічні затоплення при руйнуванні гребель, дамб, водопропускних споруд на 12 гідровузлах та 16 водосховищах річок Дніпро, Дністер, Сіверський Донець, Південний Буг. Площа затоплення може сягнути 8294 км2. У зону затоплення потрапляють 536 населених пунктів та 470 промислових об'єктів.
У разі руйнування гідроспоруд, характерним для катастрофічного затоплення є велика швидкість поширення (3 — 25 км/год), висота (10 — 20 м) та ударна сила 5 —10 т сім2 хвилі прориву і велика швидкість затоплення значної території.
При руйнуванні гребель гідроспоруд Дніпровського каскаду територія катастрофічного затоплення становитиме 700 тис. га з населенням майже 1,5 млн чол. У такій надзвичайній ситуації може бути виведено з ладу 270 промислових підприємств, 14 електростанцій, 2000 км ліній електропередач, мережі та споруди водного та газового постачання багатьох населених пунктів.
До виникнення таких надзвичайних ситуацій, як зсуви, осідання, обвали будинків, споруд, транспортних магістралей може призвести підтоплення територій.
За даними Держкомекології, в Україні підтоплено близько 800 тис. га земель. У зону підтоплення потрапляють 240 населених пунктів.
Будівництво зрошувальних мереж при несвоєчасному введенні дренажних споруд стало основною причиною підтоплення сільськогосподарських угідь. Так, у зоні впливу Північнокримського каналу підтоплено 96 тис. га, в зоні Каланчацької зрошувальної системи підтоплено 9,1 тис. га, а в районі Каховської — 5,1 тис. га.
Гідротехнічне будівництво, яке призвело до перерозподілу річкового стоку та перекриття природних шляхів дренування ґрунтових вод є також однією з найважливіших причин підтоплення земель. Так, система водосховищ Дніпровського каскаду зумовила підняття рівня води в Дніпрі від 2 до 12 м, внаслідок чого відбулося підтоплення величезних територій Придніпров'я. Цей процес ураження (50 %) поширюється в зоні Кременчуцького водосховища.
Недостатнє вивчення інженерно-геологічних умов, прорахунки в проектуванні, будівництві, експлуатації об'єктів у складних інже- нерно-геологічних умовах та безгосподарське ставлення до освоєння території стали складовими основних причин підтоплення значних територій, що є потенційним фактором виникнення надзвичайних ситуацій.
Підводячи підсумки, бачимо, що внаслідок техногенних аварій і катастроф виникають надзвичайні ситуації, що призводить до со- ціально-екологічних і економічних втрат, виникає необхідність захисту людей від дії небезпечних факторів, проведення евакуаційних заходів, рятувальних та інших невідкладних робіт.
2.3.7. Ліквідація наслідків аварій та катастроф
Виробничі аварії небезпечні раптовістю. Проте їхніх руйнівних наслідків можна уникнути або значно зменшити їх, якщо завчасно провести відповідні запобіжні заходи. Це комплекс організаційних та інженерно-технічних заходів, спрямованих на усунення причин аварій та катастроф, максимальне зменшення можливих руйнувань і втрат на випадок, якщо ці причини повністю неможливо усунути, а також на створення сприятливих умов для проведення рятувальних робіт.
На випадок виробничої аварії на об'єкті повинен бути розроблений план заходів підготовки об'єкта до захисту від СДЯР: складена характеристика складських приміщень і СДЯР; зроблена оцінка (за прогнозом) можливої обстановки на об'єкті на випадок аварії або руйнування місткостей зі СДЯР; розроблені схеми повідомлення керівного складу рятувальних формувань і населення; розраховані сили і заходи для ліквідації осередків зараження, складений план дії для ліквідації осередків зараження.
Організаційні заходи передбачають організацію і підтримку в постійній готовності системи зв'язку і повідомлення керівного складу, особового складурятувальних формувань і населення, навчання особового складу формувань роботам з ліквідації осередків зараження СДЯР, нагромадження, зберігання і підтримка у готовності 313, порядок інформації і подання донесень про виникнення осередків зараження, визначення і зберігання засобів для дегазації СДЯР, підготовка техніки для проведення дегазації.
Інженерно-технічні заходи полягають у розосередженні СДЯР, будівництві для них заглиблених або напівзаглиблених сховищ, будівництві під сховищами з деякими речовинами підземних резервуарів з водою для розчинення їх при аварії, влаштування ловчих ям або ровів, можливе посилення конструкцій резервуарів і комунікацій із СДЯР або обладнання під ними огороджень для захисту від пошкодження уламками будівельних конструкцій при аварії, обладнання резервуарів автоматичними і ручними пристроями для запобігання витіканню СДЯР у випадку аварії.
При ліквідації наслідків аварії із СДЯР відповідальний з керівного складу об'єкта повинен повідомити керівний склад об'єкта, командирів формувань про негайний збір. Командири формувань повідомляють особовий склад про негайний збір. Негайно проводять розвідку осередку ураження і позначають його межі, оточують осередок зараження, ведуть безперервне метеорологічне спостереження, інформують керівництво про напрямок руху хмари СДЯР, укривають у захисних спорудах або виводять за межі осередку зараження населення. Приступають до рятувальних робіт і надання медичної допомоги потерпілим. Виконують невідкладні роботи для ліквідації або локалізації аварії, проводять дегазацію СДЯР на шляху її поширення, території, споруд, обладнання, техніки, урожаю, кормів, сировини і води, санітарний обробіток людей.
Для визначення потенційних можливостей виникнення аварійних ситуацій і розробки заходів запобігання їм потрібно застосувати метод імовірного оцінювання ризику, який передбачає три рівні аналізу.
Систематичний пошук факторів ризику, обумовлений помилками під час проектування і практичної реалізації виробничих процесів.
Оцінювання фізичних процесів, які можуть спричинити аварійні ситуації. Метою такої оцінки є визначення можливого часу і способу відмови діючих систем безпеки, а також пов'язаних з цим наслідків.
Визначення можливих шляхів поширення токсичних або радіоактивних речовин за межами підприємства.
Метод імовірного оцінювання ризику дає можливість своєчасно визначити джерела потенційної небезпеки і вжити відповідних заходів для їх усунення.
Велике значення має надаватися питанням прогнозування і планування дій на випадок виникнення надзвичайних ситуацій, які можуть спричинити руйнування будівель і споруд, забруднення навколишнього середовища і нанесення втрат здоров'ю населення.
При прогнозуванні можливих наслідків аварій на підприємствах з вибухо- і пожежонебезпечною технологією (особливо там, де використовують вуглеводні суміші) розміри зон дії вибухової хвилі можна визначити за табл. 7.
Таблиця
7.
Радіуси зон вибухової хвилі під час
вибуху хмари газоповітряної суміші,
м
Кількість
суміші, т
Надмірний
тиск, кПа
300
100
50
30
10
0,1
15
25
40
60
80
1,0
ЗО
80
100
120
200
10,0
60
120
180
220
420
100,0
150
220
350
500
950
1000,0
350
620
810
1050
2100
Оцінка обстановки (радіуси зон руйнувань, пожеж), яка може скластися на підприємстві при аварії, буде основою для планування обсягу і характеру запобіжних заходів і організації рятувальних робіт. До запобіжних заходів спалахування і вибуху пилу належать такі: — ізоляція і відокремлення небезпечних приміщень; обладнання вентиляційних отворів; застосування пристроїв для подавлення вибуху; відгороджування дільниць виробництва, де виділяється пил; від джерел можливого запалювання; віддалення і захист джерел запалювання;
— установка пнлоуловлювачів : не допускати накопичення пилу до вибухової концентрації та виділення пилу в атмосферу.
При оцінюванні можливої ситуації аналіз виконання цих заходів може показати слабкі місця, що можуть призвести до пожежі чи вибуху. Тому розробка і впровадження ефективних заходів будуть важливими у зменшенні факторів ризику.
На об'єкті з урахуванням специфіки виробництва з метою створення безпечних умов для персоналу розробляють схему безаварійної зупинки об'єкта на випадок раптового припинення подачі електроенергії, води і газу, план ліквідації можливих аварій і організовують підготовку робітників і службовців до роботи в аварійних умовах. Рятувальні та інші невідкладні роботи при ліквідації наслідків виробничих аварій і катастроф виконують рятувальні формування і залучене населення.
Характер аварій визначається причинами виникнення, масштабами і особливостями виробництва. Від цього залежатимуть наслідки аварій, а це визначає тактику проведення рятувальних робіт. Щоб не дати аварії розростися до катастрофічних розмірів, не допустити загибелі людей, зменшити кількість уражених і зростання матеріальних втрат, необхідно рятувальні роботи починати негайно.
Формування охорони громадського порядку оточують місце аварії і створюють умови для безперебійного прибуття інших формувань і успішного проведення робіт.
Для визначення обсягу і характеру аварії, кількість необхідних сил і засобів, правильної організації рятувальних робіт начальник цивільного захисту дає розпорядження організувати розвідку. До складу розвідувальних груп необхідно включити спеціалістів, які знають специфіку виробництва і розміщення об'єктів. Розвідка повинна встановити місця скупчення людей і ступінь загрози їхньому життю; ступінь і обсяг руйнувань, можливості виконання робіт без індивідуальних засобів захисту; наявність руйнувань, які можуть ускладнити обстановку, або фактори, що можуть збільшити розмір аварії; стан виробничих і комунально-енергетичних мереж.
Керівник об'єкта, спеціалісти об'єкта, командири рятувальних формувань вивчають дані, зібрані розвідгрупами, і приймають рішення про ведення рятувальних робіт.
Формування цивільного захисту одержують завдання для проведення рятувальних робіт, аварійно-технічні формування за необхідності відключають подачу газу, електроенергії, кисню, пари, паливних, мастильних і вибухонебезпечних рідин.
Рятувальні загони разом з медичними негайно розпочинають рятування людей і надання потерпілим медичної допомоги.
Формування загального призначення під час гасіння пожеж разом з протипожежними формуваннями займаються рятуванням потерпілих із-під завалів і уламків та наданням їм першої допомоги, розчищанням проїздів, евакуацією потерпілих, усуненням пошкоджень на комунально-енергетичній мережі.
Засоби механізації, які використовуються при невідкладних і ава- рійно-відновних роботах, мають бути універсальними, маневреними, транспортабельними і малогабаритними. На невеликих територіях, якщо немає широкого фронту робіт, великого нагромадження переплетених, залізобетонних і металевих конструкцій використовують механізовані інструменти і найпростіші засоби механізації: апарати для газового різання металу, відбійні молотки, перфоратори, лебідки, домкрати, ломи, лопати, кирки та ін.
Для освітлення ділянок робіт застосовують прожектори і переносні світильники.
Якщо є потреба, органи управління цивільного захисту за участю населення і формувань готують тимчасовий житловий фонд, створюють наметові містечка, організовують евакуацію населення. У безпечних місцях розгортають медичні установи, куди і відправляють усіх потерпілих. Організовують харчування, забезпечення питною водою.
Служби захисту сільськогосподарських тварин і рослин ведуть рятувальні роботи і надають першу ветеринарну допомогу. Надалі організовується лікування уражених тварин. При проведенні рятувальних робіт у місцях виробничих аварій необхідно суворо дотримуватися заходів безпеки, щоб запобігти нещасним випадкам і втратам особового складу формувань і населення при проведенні рятувальних робіт. Командири формувань повинні завчасно роз'яснити особовому складу характерні особливості таких дій, ознайомити з порядком проведення робіт і правилами безпеки, суворо дотримуватися їх виконання особовим складом. Конкретні заходи безпеки указують особовому складу на ділянці роботи одночасно з доведенням завдання.
Під час роботи в зоні пожежі та задимлення особовий склад забезпечується шоломами і протигазами ізолюючими або фільтруючими з гопкалітовими патронами. Поблизу краю вогнища роботи ведуть у тепловідбивних костюмах, спецодязі й під захистом струменів води, а в теплий час поливають одяг водою.
Щоб не допустити оточення працюючих і техніки вогнем, необхідно спостерігати за його поширенням, а також за групами, які ведуть роботи відірвано від формувань.
У завалах і пошкоджених будівлях забороняється працювати біля стін, які загрожують обвалом, улаштовувати лази у завалах біля 82 кріплень, залишати небезпечні обвали, аварійні стіни і перекриття без огородження або оточення постом охорони.
У місцях витікання газу не допускається використання вогню. Для визначення наявності газу в колодязях, колекторах, підвалах, сховищах використовують індикатори або газоаналізатори. Працювати дозволяється тільки у протигазах шлангових, ізолюючих, фільтруючих з гопкалітовими патронами.
Роботи на електромережах виконують під наглядом кваліфікованого технічного персоналу тільки після їх відключення і заземлення з використанням захисних засобів.
При проведенні робіт в умовах поганої видимості й вночі необхідно використовувати ліхтарі, які встановлюють на певній висоті під щитом, щоб не було засліплення світловим потоком. Для живлення ліхтарів електроенергією забороняється використовувати електричну мережу зруйнованої споруди. Влаштовують тимчасову окрему електромережу.
Витікання газоподібних речовин на території населеного пункту або поблизу нього може призвести до великих жертв серед населення і завдати суттєвої шкоди навколишньому середовищу. Тому необхідна тісна взаємодія виробництва, його організацій (пожежної команди, рятувальних загонів) з місцевими організаціями цивільної оборони. Важливо, щоб були встановлені єдині сигнали оповіщення про небезпеку і необхідні заходи (які мають бути проведені) знайшли відображення у відповідних планах цивільного захисту об'єктів і населених пунктів.
При витіканні СДЯР роботи спрямовані на припинення витікання небезпечної речовини та зниження впливу ядучої речовини на людей, тварин, рослин і лісові насадження.
Розробляючи ці заходи, слід враховувати: токсичність сильнодіючих ядучих речовин, що може виявитися на великому віддаленні від місця аварії або витікання, напрямок вітру, за яким рухається газова хмара, та його швидкість. Евакуація населення може бути ускладнена токсичністю газів, їх високою концентрацією, атмосферними та іншими умовами.
При потраплянні СДЯР в атмосферу або на місцевість негайно оповіщають про небезпеку робітників, службовців і населення, яке проживає в навколишній зоні. Почувши повідомлення про аварію, слід швидко надіти засоби індивідуального захисту органів дихання, маски з тканини, змочені у воді, хутряні та ватяні частини одягу, найпростіші засоби захисту шкіри (плащі, накидки), по можливості вийти з району аварії у бік, перпендикулярний напрямку вітру.
У квартирі, будинку закрити вікна, кватирки, провести герметизацію житла, вимкнути нагрівні прилади, газ, загасити вогонь у печах, вимкнути електроосвітлення.
При нормальній герметизації вікон і дверей у приміщенні для укриття людей концентрація газів через 0,5 години може бути 10 % зовнішньої концентрації. Оскільки ступінь ураження людини визначається концентрацією і часом перебування у хмарі газу, герметизація приміщень зменшує небезпеку для людей.
Для захисту працюючих на об'єкті й населення рекомендується використовувати загер метизовані приміщення і насамперед приміщення верхніх поверхів, де концентрація газів буде менша, ніж на нижніх поверхах будівлі.
Робітники і службовці об'єкта, на якому виникла аварія, повинні негайно одягнути протигази. До підходу хмари сильнодіючих ядучих речовин потрібно евакуювати населення з небезпечної зони.
При ліквідації розливу СДЯР і знезаражуванні отруйних і агресивних рідин до місця аварії необхідно підходити тільки з підвітряного боку в ізолюючих протигазах і захисному одязі.
Небезпечна зона має бути оточена спеціальними групами з робітників і службовців об'єкта, які закривають доступ у район аварії всім, хто не бере безпосередньо участі у ліквідації її наслідків. Обов'язково позначають місця і межі зараження.
Перед початком рятувальних і невідкладних робіт потрібно провести інструктаж за вимогами безпеки з урахуванням конкретної СДЯР і обстановки, яка склалася під час аварії.
Під час проведення робіт в осередку ураження всім учасникам треба суворо дотримуватися вимог безпеки, застосовувати індивідуальні засоби захисту, протихімічні пакети та індивідуальні аптечки.
Щоб обмежити надходження ядучих речовин в атмосферу, розтікання по землі, потрапляння у воду і припинити їх викид чи витікання, відключають пошкоджену ділянку, перекривають крани та інші запірні пристрої, на розриви у трубопроводах і місткостях накладають пластирі, муфти, забивають пробки, перекачують речовини з пошкоджених місткостей у справні. У деяких випадках, щоб не допустити дальшого поширення СДЯР, викопують котлован або земляний вал.
Для прогнозування обстановки і визначення напрямку поширення зараження потрібно організувати метеорологічне спостереження. Виходити із зони аварії слід найкоротшими маршрутами, перпендикулярно напрямку вітру, бажано на підвищене і добре провітрюване місце.
Після локалізації осередку ураження потрібно провести дегазацію зараженої місцевості, споруд, обладнання, кормів, урожаю, техніки.
Після закінчення робіт у районі збору потрібно організувати спеціальну обробку людей і техніки.
Якщо на зараженій території продовжують працювати або проживати люди, потрібно розробити і встановити спеціальний режим життєдіяльності, який би забезпечував їм повну безпеку.
У разі загрози радіоактивного забруднення або на початку випадання радіоактивних речовин потрібно провести медичну профілактику населення — видати протирадіаційні йодні препарати. Робочі зміни повинні укритися в сховищах, а населення у захисних спорудах або евакуюватися. Евакуйованим слід застосовувати індивідуальні засоби захисту, взяти із собою запас продуктів харчування, води, документи, у холодний період — теплий одяг. У першу чергу евакуюють дітей дошкільного і молодшого шкільного віку. У випадку термінової евакуації збірні евакуаційні пункти не створюють. Евакуацію проводять від будинків, під'їздів, із захисних споруд та інших місць, де перебувають люди, автомобілями, залізничним і водним транспортом у два етапи. На першому етапі людей доставляють до контрольно-перевірного пункту на межі зони небезпечного радіоактивного забруднення і висаджують. На другому етапі евакуйовані проходять дозиметричний контроль, медичний огляд, у разі необхідності — санобробку, і чистим транспортом розвозяться для розселення. За недостатньої кількості транспортних засобів для тих, хто може йти пішки, організовують піші колони.
У випадку, якщо люди не евакуйовані, їм потрібно укритися в будинках, квартирах, підвалах або у виробничих приміщеннях, швидко провести герметизацію приміщень: закрити вікна, двері, в будинках з пічним опаленням закрити труби, вентиляційні отвори. Для ущільнення вікон, дверей, різних отворів можна використати щільну тканину, плівку, руберойд, толь та інші матеріали. Загерметизувати колодязі.
Сільськогосподарських тварин переводять на стійлове утримання для тривалого перебування у приміщенні. Тут треба подбати про забезпечення худоби кормами, водою, переробку і використання продукції тваринництва. Обслуговуючий персонал тваринницьких ферм має укритися в протирадіаційних укриттях, розміщених поблизу.
На забрудненій території вводяться режими радіаційного захисту населення, трудової діяльності, поведінки населення, часу перебування в укриттях, порядок забезпечення і користування засобами індивідуального захисту. Всі ці заходи розробляють органи управління цивільного захисту разом з місцевою адміністрацією, спеціалістами і працівниками об'єктів господарювання.
У населених пунктах, які потрапили в зону радіоактивного забруднення, організовують постійну радіаційну розвідку, контроль за ступенями забруднення продуктів харчування, води, кормів, урожаю та тваринницької продукції. Організовують дезактивацію урожаю, кормів, тваринницької продукції, техніки, будівель і споруд.
Люди, які працювали на забрудненій території, після роботи повинні пройти дозиметричний контроль для визначення ступеня забруднення засобів індивідуального захисту, шкіри, одягу і пройти санобробку. Якщо забруднення радіоактивними речовинами понад допустиму норму, одяг і засоби індивідуального захисту заміняють. На забрудненій території забороняється їсти, палити, пити воду, відпочивати, розстібати і знімати засоби індивідуального захисту, сідати і лягати на траву чи заражену землю.
2.3.8. Надзвичайні ситуації терористичного походження
У виникненні надзвичайних ситуацій особливе місце займає тероризм. Ця проблема набула загрози наприкінці XX століття, а 11 вересня 2001 р. терористичні акти у СІЛА та ряд терактів у серпні і вересні 2004 р. у Росії шокували жорстокістю і масовою загибеллю людей весь світ.
Надзвичайні ситуації, породжені терористичними методами, здійснюються з лочинцями - одинак ами, екстремістськими організаціями, а також спецслужбами ряду держав. Всі збройні конфлікти, що виникали останніми роками в Азії, Африці, на Близькому Сході, на території країн СНД супроводжувались див ер сійно-тер ор ястичними актами, внаслідок яких страждало мирне населення.
Мета терористичних актів — посіяти паніку, страх серед населення, організувати протести проти політики урядів і правоохоронних органів, завдати економічних збитків державі або приватним фірмам, знищити політичних або економічних супротивників.
Тероризм став катастрофічною загрозою для населення. Свідченням цьому є загроза і прояви тероризму із застосуванням засобів масового ураження, що можуть призвести людство до катастрофи.
Великомасштабні терористичні акти із застосуванням отруйної речовини нервово-паралітичної дії (типу зарин), проведені релігійною організацією "Аум Сінріке" в Японії в 1994 і 1995 рр. у 16 підземних станціях метро. У результаті цих терористичних актів 19 осіб загинули і більше 4 тис. мали отруєння різного ступеня.
Приклад терористичних актів у вересні 2001 р. у СГДА свідчить про реальну загрозу ядерного тероризму, а саме: приведення в дію ядерних вибухових пристроїв, забруднення радіоактивними речовинами, пошкодження або зруйнування ядерних реакторів, що може повторити масштаби Чорнобильської катастрофи.
Існує загроза виникнення надзвичайних ситуацій "техногенного тероризму", особливо на хімічних складах, підприємствах хімічної промисловості, в технологічному процесі яких використовують небезпечні хімічні речовини.
У грудні 1995 р. у Франції під час протестів у промисловості саботажники засипали сіль в охолоджувальний контур атомної електростанції Блейс. На Інглінській атомній електростанції злочинне угруповання погрожувало вибухом, а також були погрози працівника заводу з ремонту атомних підводних човнів.
Широке розгортання тактичної ядерної зброї, поширення ядерних матеріалів і наявність доступної технології виготовлення боєприпасів із матеріалів, що діляться, підвищує ймовірність використання ядерної енергії терористами. Відомо про дії терористичної групи, яка планувала викрадення ядерної зброї в Європі.
Використання ядерних установок і зброї з метою шантажу може мати великі політичні наслідки.
У 1985 р. в США була створена Міжнародна організація особливого призначення, перед якою було поставлено завдання попередження ядерного тероризму. Ця організація розробила рекомендації для запобігання ядерному тероризму із застосуванням фізичного захисту ядерних матеріалів, боєприпасів і установок. Вашингтонським інститутом з ядерного контролю розроблено електронний кодований замок. Це електронний вимикач, який включається тільки при передачі з командного пункту кодованих радіосигналів. Такі замки встановлені на ядерних боєприпасах. Також розроблено систему захисту атомних електростанцій, яка впроваджена в багатьох країнах. Останнім часом така система захисту впроваджується і в Укр аїні.
Є загроза тероризму в сільському господарстві з використанням біологічних засобів ураження продуктів харчування, сільськогосподарських рослин і тварин.
Це може призвести до загибелі найбільш поширених і цінних сільськогосподарських рослин і тварин, різко зменшити постачання населення продуктами харчування, призвести до голодування або захворювань. У 1995 р. диверсанти таджикської опозиції заразили кавуни і персики сечею хворих на інфекційний гепатит (хвороба Боткіна) і отруїли в Курган-Тюбе майже весь особовий склад ракетного дивізіону 201-ї миротворчої дивізії.
Небезпечним є "електромагнітний тероризм" як складова "інформаційного тероризму". Це можливість використання електротехнічних пристроїв для створення електромагнітного випромінювання і
полів високої напруги для впливу на конкретні системи і технічні засоби з метою виведення з ладу або дезорганізації їхньої роботи. Це особливо небезпечно для державної інфраструктури, так як державні системи зв'язку і управління технічно недостатньо захищені від впливу електромагнітних випромінювань.
Надзвичайні ситуації як наслідки терористичних актів — це можливі великі жертви населення, масова загибель сільськогосподарських тварин, значні матеріальні збитки і психологічний стрес населення. Світ у цьому переконався, коли в результаті терористичних актів у вересні 2001 р. паніка і відчай охопили мільйони людей, загинуло 276 осіб у Нью-Йорку, 189 осіб у Вашингтоні та 44 особи на місці падіння літака у Пенсільванії, пропало безвісти під руїнами Всесвітнього торгового центру 6800 осіб.
Як показують надзвичайні ситуації терористичного походження, тероризм перетворився на глобальну проблему сучасного світу, є загрозою міжнародній безпеці, виріс до соціально небезпечного явища для суспільства, став багатогранним за метою і проявами, може використовувати для злочинних цілей досягнення науки і техніки.
Міністерство України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи з метою попередження надзвичайних ситуацій терористичного походження пропонує:
проводити оцінку можливих небезпек і ризику аварій на підприємствах з метою визначення найуразливіших місць, вузлів, агрегатів, терористичний вплив на які може призвести до надзвичайних ситуацій;
декларувати безпеку об'єкта підвищеної небезпеки щодо акту тероризму;
необхідність експертизи промислової безпеки;
на об'єктах підвищеної небезпеки керівництву об'єктів і відомств розробити плани запобігання аварій і їх локалізації;
інформувати про небезпеку, аварії і катастрофи органи виконавчої влади і громадськості;
підвищити відповідальність виробників і підприємців за порушення законодавства і завдані збитки;
запровадити відповідальність адміністрації підприємства за проектування, будівництво і безпечну експлуатацію виробництва та виникнення аварій;
виявляти місця, умови і кризові ділянки на об'єктах, що можуть бути використані для проведення терактів, та вживати заходи для їх своєчасного блокування;
Надзвичайні ситуації
9) виявляти високу технологічну дисципліну, пильність, постійну увагу і контроль з боку керівників і спеціалістів на об'єктах підвищеної небезпеки.
Відвернення надзвичайних ситуацій терористичного походження або в разі виникнення зменшення їх масштабів об'єднує комплекс заходів, які належать до компетенції органів цивільного захисту, відповідних органів управління, що входять до складу МНС, МВС, Служби безпеки, органів виконавчої влади, органів держтехнагляду та інших відповідних органів.
Тільки спільні зусилля керівників держав, відомств, керівників, спеціалістів і власників підприємств зможуть зменшити загрозу виникнення, сприятимуть своєчасній ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій терористичного походження з найменшими втратами.
2.4. Пожежі
Пожежа — це стихійне поширення горіння, яке виявляється в нищівній дії вогню, що вийшов з-під контролю людини. Пожежі можуть виникнути як наслідок уражаючого фактора від світлового випромінювання ядерного вибуху, при застосуванні звичайних засобів ураження і спеціальних (піреогелю, терміту, електрону і білого фосфору). Стихійні пожежі можуть виникнути внаслідок розрядів блискавки, самозапалювання сіна й торфу, від залишеного багаття, непогашеного сірника, тліючого недопалка, іскор із транспортних засобів, неправильного користування електроприладами, несправності нагрівних приладів, механічного нагрівання та іскроутворення.
Щороку в Україні виникає декілька десятків тисяч пожеж, так у 2004 р. на території України виникло 47 тис. 668 пожеж, на яких загинуло 3781 особа, завдано збитків на суму 428, 5 млн грн.
Пожежонебезпечні умови найчастіше бувають у Степовій, Поліській, Лісостеповій зонах та горах Криму.
Горіння включає три необхідні інгредієнти: паливо, тепло і кисень — так званий пожежний трикутник. Пожежа виникає тільки тоді, коли вони всі наявні. Достатньо видалити один з них — і пожежа погасне. Цього можна досягти двома способами: охолодженням вогню (видалення тепла), як правило за допомогою води, позбавленням вогню палива, припинення доступу кисню.
Розрізняють два види горіння: гомогенне і гетерогенне. Гомогенне горіння виникає тоді, коли горюча речовина перебуває в газоподібному стані або переходить в нього у час спалахування. Гетерогенне горіння виникає, коли реакція проходить між рідиною і твердою горючою речовиною і газоподібним окислювачем.
Зовнішніми ознаками гомогенного горіння є полум'я, гетерогенного — розжарення.
При загоранні деревини в повітрі спочатку відбуваються підсушування, розклад, перегон летючих речовин, які утворюють з повітрям горючу суміш. Ця суміш горить гомогенним дифузним полум'ям. Невеликі частинки твердого вуглецю втягуються потоком газів, деякі з них згорають у полум'ї, а інші утворюють дим. Твердий вугільний залишок від розкладу і перегонки горить без полум'я — гетерогенним горінням.
Температура спалахування деревини дуба, буку, сосни і вільхи — 270 — 275 °С, ялини - 290 °С. При температурі 400 — 450 °С процес розкладання деревини і виділення горючих газів завершується, деревина обвуглюється і при 500 °С горіння вугілля на її поверхні вже протікає з помітною швидкістю. Надалі температура горіння вугілля може досягати 1000 °С.
Особливо небезпечним є горючий пил. Він має дуже велику поверхню відносно маси, внаслідок чого спалахує миттєво. Подрібнені на порошок тверді матеріали горять зовсім не так, як цілі. Відкладення пилу і волокна дуже швидко поширюють пожежу на виступах, карнизах і балконах приміщень, особливо на млинах, комбікормових заводах, у столярних та інших цехах переробки деревини. Нагромаджений пил може тліти дуже повільно протягом тривалого часу і непомітно для очей, потім раптово спалахує полум'ям і виникає пожежа, часто навіть у закритому приміщенні.
Багато пилу, який утворюється у технологічному процесі і знаходиться в повітрі, є вибухонебезпечним. Навіть однієї іскри достатньо, щоб пил у такому стані загорівся. Полум'я швидко поширюється через хмару пилу, гарячі гази розширюються і утворюють хвилі підвищеного тиску, які рухаються перед полум'ям, піднімають на своєму шляху пил із поверхні, стискають його в замкненому об'ємі і виникає вибух великої сили.
Горючі рідини, так само і тверді речовини, виділяють пари, які спалахують, а деякі з них для цього потребують попереднього підігрівання. Бензин, наприклад, виділяє пари, які загораються навіть при температурі 40 °С від невеликої іскри. Уайтспірит, солярка потребують підігрівання.
На інтенсивність пожежі впливають пожежне навантаження, тобто загальна кількість горючих матеріалів, і теплова енергія, яка виділяється ними при горінні. Матеріали, які при загоранні виділяють більше теплової енергії, створюють і більше пожежне навантаження. Тверді й рідкі горючі матеріали з більшою площею поверхні на одиницю маси легше спалахують і швидше горять.
У районі пожежі відбуваються суттєві зміни атмосфери: підвищується вміст токсичних газів, головним чином окису вуглецю, і зменшується кількість кисню, що веде до отруєння і задухи незалежно від дії теплового випромінювання. Саме тому токсичні гази і дим є причиною ураження близько 50 % людей, у більшості зі смертельними випадками. Гази і дим можуть швидко поширюватися по всій будівлі й призводити до загибелі людей на ранній стадії пожежі. Люди втрачають свідомість і настає смерть від вдихання токсичних газів ще до того, як вогонь досягне їх або коли вони дізнаються, що виникла пожежа.
Великою небезпекою є те, що дим обмежує видимість, затемнює рятувальні виходи, а це призводить до паніки, особливо в незнайомій обстановці. Негативно дим діє на слизові оболонки очей, носа і горла, що також заважає рятуванню.
Більшість горючих матеріалів містять вуглець, який при горінні легко з'єднується з киснем, утворюючи окис вуглецю при нестачі кисню, а при повному згоранні — вуглекислий газ, двооксид вуглецю. Вуглець — це безколірний газ без запаху, густина його така сама, як густина повітря, тому може швидше поширюватись по всій будів лі.
При вдиханні цей газ з'єднується з молекулами гемоглобіну крові, внаслідок чого гемоглобін втрачає властивість переносити кисень до тканин організму і настає задуха (асфіксія), навіть при вдиханні чистого кисню. Через те, що газ не відчувається органами чуттів, його присутність не помічається до появи слабкості. Перші прояви отруєння людини окисом вуглецю подібні до симптомів інтоксикації алкоголем: погіршується пам'ять, втрачається свідомість. Вміст у повітрі 1,3 % окису вуглецю призводить до втрати свідомості після 2 — 3 вдихів, а при концентрації 0,32 % настає смерть через ЗО хв.
Вуглекислий газ СО, також не має запаху і кольору, слаботоксичний газ при пожежі дуже швидко поширюється по будівлі. Зі збільшенням його кількості в повітрі зменшується вміст кисню, що веде до кисневого голодування і асфіксії. Вміст у повітрі вуглекислого газу понад 3 % призводить до частого глибокого дихання, що збільшує надходження в організм інших токсичних газів; при концентрації С 0, 5 % — утруднення дихання, при 9 % — можлива втрата свідомості протягом кількох хвилин, а при концентрації 20 % смерть настає через 20 — ЗО хв. Якщо під час пожежі горять матеріали, які містять хлор, азот та інші елементи, то в повітря можуть виділятися й інші токсичні гази, небезпечні для людей і тварин. Наприклад, при горінні дерева, паперу виділяються пари оцтової кислоти; нафтопродуктів, жирів — акролеїн; вовни, нейлону, полі- уретану — амоній; полівініхлориду — хлористий водень; при неповному згоранні вовни, шовку, поліакрилонітрилу — ціанистии водень. Матеріали, які містять сірку: вулканізована гума, шкіра, вовна, виділяють при горінні сірководень; штучний шовк, лаки — двоокис азоту; при повному згоранні матеріалів, які містять сірку, виділяється двоокис сірки.
Таким чином, можна виділити такі основні уражаючі фактори пожеж: висока температура, задимлення великих районів, обмеження видимості, негативний вплив на психіку людей.
Лісові й торфові пожежі завдають великих збитків державі, а при поганій організації боротьби з ними може постраждати і населення, яке проживає в зоні їх поширення.
Ліси і торфовища займають понад 10 млн га території України, тому лісові й торфові пожежі є найбільш поширеними. 31 % лісів розташовано в північному регіоні, 17 — у східному, 10 — у південному, 8 — в південно-західному і 32 % — в західному регіоні.
Лісові пожежі виникають у результаті дії світлового випромінювання ядерного вибуху або при застосуванні звичайних засобів ураження і спеціальних запалювальних засобів у бомбах і снарядах, у мирний час від необережного поводження з вогнем, рідше — запалювання від блискавки і ще рідше — самозаймання сіна і торфу.
Лісовий фонд України майже на 50 % складається з хвойних лісів, з яких 60 % займають молодники. Залісненням на сотнях тисяч гектарів створені соснові насадження, які досягли віку 15 — ЗО років, а це критичний період у пожежному плані.
У більшості регіонів України ліси неспроможні витримати зростаючий потік відпочиваючих, тому що їх площа значно менша від науково обґрунтованих норм. Це явище найхарактерніше для по- жежонебезпечних Криму, Луганської, Донецької, Полтавської, Херсонської і Миколаївської областей.
Північний та східний регіони України, де щорічно буває в середньому відповідно 37 і 40 % усіх лісових пожеж, є найбільш пожежо- небезпечними.
У цілому по Україні в середньому на рік буває близько 3,5 тис. лісових пожеж, які знищують більше 5 тис. гектарів лісу.
Так, наприклад, у 1999 р. виникло 6070 лісових пожеж, які знищили 5532 га лісів. Найбільше їх було в Луганській, Донецькій, Харківській і Дніпропетровській областях.
Залежно від того, в яких елементах лісу поширюється вогонь, лісові пожежі поділяються на низові, верхові, ґрунтові, а за швидкістю поширення і висотою полум'я — на слабкі, середні й сильні.
Вид і силу лісової пожежі можна визначити за ознаками, наведеними в табл. 8.
я
X
Я
о В
2
'3
I
в
л,
Д.
ЯЩь
Ї
о
№
ч
«
5
9
Я
я
<11
о
в
а
га
о)
П
X
Я
Й
а я
Х)н=
о
я
я
я
о
в
я
Ї
о
X
я
»
я
ч
X
I |
в |
я |
О |
іЧ |
Ч |
н |
2 |
й в |
л 8 |
а |
« |
я |
В |
От |
в |
в |
|
1Ї |
о |
и |
я |
Iі |
в « |
- х £ ю
£1
о Я
О К д Я ™ ч
о 3'
в Д
я •я
\
Я 2 «
• я 3
9 2 4
зі я і
2 Є
I.?
О
и я
* X
в о
о з> я ч в к ч Я
О Я о >в в
я %
я
Я 2
х ч я в § И о 66
а й в
5ї
А
2 »
я я і
&
ч
а
Ч о М
I*
я я Я оч >
д9 ч
я 2 асо
о
я 2 (и а. 2 "
я я тЯ о ч 2 И а в а в а 3 іі >. о) 3
В о я %
яв
» А
я &
« о
X X
» о а а
Є вя в
8 5
§ я
■3 §•
я § Ч) ч
я я 2
о
£ а
Л"
а
Лісові низові пожежі розвиваються в результаті згорання хвойного підліску, живого надґрунтового покриву (мохів, лишайників, трав'янистих рослин, кущів) і мертвого надґрунтового покриву, або підстилки (опалого листя, хвої, кори, сушняку, гнилих пеньків), тобто рослин і рослинних решток, розміщених безпосередньо на ґрунті або на невеликій висоті — 1,5 — 2,0 м. Швидкість поширення таких пожеж невелика — 100 — 200 м/год, а при сильному вітрі — до 1 км/год. Низові пожежі бувають швидкі й суцільні.
Швидкі пожежі характеризуються тим, що кромка полум'я швидко рухається, дим світло-сірого кольору. Згорають надґрунтовий покрив, опале листя, підлісок. Швидкість вогню досягає кілька сотень метрів, інколи кількох кілометрів за годину. Просування таких пожеж проходить нерівномірно. Швидкі пожежі характерні для весни, коли на ґрунті підсохне лише тонкий шар дрібного матеріалу, який може горіти.
Суцільні пожежі повністю спалюють надґрунтовий покрив, висота полум'я вища, ніж у швидких, і досягає 2 м, але швидкість вогню невелика — не перевищує кількох сотень метрів за годину. Під час цих пожеж тривалий час можуть горіти підстилка, сушняк і гнилі пеньки, це в основному безполуменеве горіння з великою кількістю диму. Суцільні низові пожежі виникають, як правило, влітку, коли просохнуть сушняк і підстилка. Вони розвиваються переважно з щільним моховим покриттям, у черничниках, у сосняках і брусничниках, світлохвойних лісах, на підвищених сухих місцях.
Лісові верхові пожежі характеризуються тим, що згорає не тільки надґрунтовий покрив, а й полог деревостою. Вони розвиваються з низових пожеж, але можуть бути і так звані вершинні пожежі, коли згорають лише крони дерев. Такі пожежі короткочасні. Верхова пожежа без супутньої низової пожежі довго не триває.
Верхові пожежі, як і низові, поділяються на швидкі й суцільні. При швидких верхових пожежах вогонь поширюється стрибками зі швидкістю 0,2 — 0,6 км/год, а при сильному повітрі — до 5—25 км/год, дим темного кольору.
Суцільні верхові пожежі характерні тим, що вогонь рухається суцільною стіною від надґрунтового покриву до крон дерев. Дим при такій пожежі темно-сірого кольору.
Розрізняють три види верхових пожеж: власне верхові, повальні й стовбурові. У разі власне верхових згорають тільки крони дерев, повальних — усі яруси фітоценозу, стовбурових — окремі сухостійні стовбури і дупла дерев, що ростуть.
Під час верхових пожеж виділяється велика кількість теплоти, висота полум'я досягає 100 і більше метрів. Великі верхові пожежі 94 супроводжуються інтенсивним перекиданням полум'я на значні відстані (інколи до кількох кілометрів) з утворенням завихрень.
У гірських районах на розвиток і поширення пожеж впливають загальне розчленування, роздроблення території, мікрокліматичні особливості, розподіл рослинності й крутизна схилів.
Рух пожежі вверх по схилу відбувається швидше, ніж вниз, коли потоки нагрітого повітря не потрапляють на горючий матеріал.
Поширюються пожежі в горах трьома шляхами: через гребінь, через ущелини і вгору по долині водотоку.
Торфові (ґрунтові або підземні) пожежі виникають частіше наприкінці літа, як продовження низових або верхових лісових пожеж. Заглиблення низової пожежі починається біля стовбурів дерев, потім поширюється у боки зі швидкістю від кількох сантиметрів до кількох метрів на добу. Дерева при цьому повністю гинуть внаслідок оголення і обгорання коріння.
Такі пожежі можуть виникати на ділянках з торф'янистими ґрунтами і ділянках із шаром підстилки 20 см і більше.
Торфові пожежі можуть виникати незалежно від лісових: у районах торфорозробок і торф'яних боліт. Горіння проникає у більш глибокі шари торфу і цьому сприяє наявність у ґрунті коріння.
Вогню на поверхні ґрунту при підземних пожежах немає, лише інколи він пробивається з-під землі, але скоро зникає, виділяється тільки дим, який стелиться. На такі пожежі не впливають ні вітер, ні добові зміни погоди. Вони можуть тягнутися місяцями і в дощ, і в сніг.
Торф містить до 25 % бітумів. Під час пожежі вони зосереджуються біля поверхні, що горить, і при її охолодженні водою цементують частинки вугілля. Як наслідок, виникає водонепроникний шар, під яким залишається тління, що можливе при невисокому вмісті кисню в повітрі. Це явище утруднює гасіння торфових пожеж, оскільки вода не може проникнути до осередку пожежі.
Небезпека торфових пожеж у тому, що в процесі горіння утворюються порожнини (часто з жаром) у вигорілому торфі, в які можуть провалюватися люди, тварини і техніка.
Польові (степові) пожежі виникають на відкритій території при наявності сухої трави і достиглих сільськогосподарських культур. У суху, жарку і вітряну погоду вони поширюються за вітром з швидкістю 25 — ЗО км/год, а в гірській місцевості — до 50 км/год. Швидкість поширення пожежі в зернових культурах у 2 — 3 рази менша швидкості степової пожежі. Степова пожежа, за сприятливих умов її розвитку, поширюється швидко і має вигляд кромки горіння.
Фронт вогню переміщується з найбільшою швидкістю в напрямку вітру і з меншою — у боки проти вітру. При завихреннях іскри і вогонь можуть перекидатися на 100 —150 м.
У населених пунктах пожежі виникають при порушенні правил поводження з вогнем, через несправності електромережі, опалюваних систем, від вогню лісових, торфових і польових пожеж. Особливо пожежонебезпечними є населені пункти з дерев'яними будинками, зведеними з порушеннями вимог пожежної безпеки, з яких основна — недостатні відстані між будівлями з легкозаймистих конструкцій. Швидкість поширення пожежі в населених пунктах залежить від вогнестійкості будівель і споруд, щільності забудови, зберігання між будинками і спорудами легкозаймистих матеріалів (сіно, солома, дрова), характеру місцевості й умов погоди (швидкість вітру, опади, температура повітря).
Пожежі у житлових будинках супроводжуються значними матеріальними і людськими втратами. Серед матеріалів, які є в житлових будинках, найбільш пожежонебезпечними є текстильні та паперові вироби, меблі та інші речі, виготовлені з легкозаймистих матеріалів. За чисельністю людських жертв домашні пожежі займають одне з перших місць.
При пожежах у житлових та громадських будівлях дим і токсичні гази часто більш небезпечні для людей, ніж полум'я. Багато пластмас, які використовують в інтер'єрах, при горінні виділяють летальні дози окису вуглецю, деякі — ціаніди і хлористий водень. Фактично всі полімери, в яких є вуглець, як природні, так і синтетичні, при горінні виділяють отруйний дим. Вовна при горінні виділяє більше ціанідів, ніж поліуретан, оскільки містить більше азоту, але вона важче загорається і повільніше горить, ніж поліуретан, і через це безпечніша в пожежному відношенні.
Пожежі в населених пунктах і на території розміщення господарських будівель об'єктів часто є наслідком руйнувань та пошкоджень інженерних і технологічних систем, споруд виробничого й технологічного обладнання, електромережі й машин, які перебувають під напругою, печей і опалюваних систем, місткостей з легкоза- палювальними речовинами.
За ступенем вогнетривкості будівлі й споруди поділяються на п'ять видів. Вогнетривкість — це здатність конструкції чинити опір впливу вогню до обвалювання, обрушування, утворення наскрізних тріщин і виникнення температури понад 140 °С на стороні, що не горить, яка є межею вогнетривкості й вимірюється у годинах.
До першого і другого ступенів вогнетривкості належать будівлі й споруди, основні конструкції яких виконані з матеріалів, що не горять.
До третього ступеня вогнетривкості відносять будівлі з цегляними стінами та дерев'яними обштукатуреними перекриттями.
Четвертий і п'ятий ступені вогнетривкості — дерев'яні будівлі (четвертий ступінь відрізняється обштукатуреними стінами).
У будівлі І, II, III ступенів вогнетривкості вогонь може поширюватись через віконні й дверні прорізи, різні за призначенням отвори у стінах, перекриттях, дерев'яні підлоги і порожнини у важкозаймистих перекриттях, шахти сходових кліток і ліфтів, вентиляційні канали і покрівлі. Небезпечне поширення вогню внутрішніми порожнинами дерев'яних перекриттів і перегородок у будівлях III ступеня вогнетривкості з цегляними стінами.
Будівлі четвертого і п'ятого ступеня вогнетривкості через ЗО — 40 хв охоплюються вогнем, якщо не почати гасити одразу після виникнення пожежі.
Особливо впливає на поширення пожежі щільність забудови (табл. 9).
Таблиця 9. Імовірність поширення пожежі залежно від відстані між будівлями
Відстань між будівлями, м |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
ЗО |
40 |
50 |
70 |
90 |
Імовірність поширення пожежі, % |
100 |
87 |
65 |
47 |
27 |
23 |
9 |
3 |
2 |
0 |
Зі зменшенням щільності забудови зменшується можливість поширення пожеж від однієї будівлі до іншої.
На поширення пожеж у населених пунктах впливає також рельєф місцевості.
Перешкодами для поширення вогню є водоймища, зелені насадження. Дощ, туман і сніг ослаблюють дію світлового і теплового випромінювання.
Щоб обмежити поширення пожеж у населених пунктах, звести їх до мінімуму, на територіях господарських комплексів необхідно завчасно вжити відповідних пожежно-профілактичних заходів. За призначенням вони поділяються на три групи:
пожежно-профілактичні заходи, які зменшують імовірність виникнення пожеж. Це вогнезахисне обмазування, заміна горючих покрівель на негорючі, просочування дерев'яних конструкцій для підвищення їх вогнетривкості, застосування при будівництві вогнетривких конструкцій і матеріалів та ін.;
пожежно-профілактичні заходи, які запобігають загоранню і
пожежам від вторинних причин: електромереж, газопроводів, побу-
9 7
тових електроприладів;
3) пожежно-профілактичні заходи, які забезпечують успішну роботу підрозділів протипожежної служби і формувань цивільного захисту в осередку ураження. Сюди належать організація і влаштування необхідних розривів між будівлями і спорудами, водойм, під'їздів до них та ін.
Організація пожежно-профілактичних заходів покладена на місцеві органи влади, керівників і власників об'єктів.
Населенню треба дотримуватись правил і норм пожежної безпеки під час експлуатації електроприладів, освітленні і використанні газу. Необхідно передбачити швидке відключення окремих ділянок електромережі й газопроводів за сигналами цивільного захисту.
Важливими заходами у боротьбі з пожежами є забезпечення водою населених пунктів і об'єктів виробництва. У населених пунктах влаштовують водойми з під'їздами до них і майданчиками для пожежних машин для забору води. Якщо поблизу населеного пункту або об'єкта є річка або озеро, на березі потрібно обладнати пірс для встановлення пожежної машини і забору води.
У пожежонебезпечний період необхідно очистити територію населених пунктів і об'єктів від горючих матеріалів, пофарбувати у білий колір вікна, повісити білі штори, вкрити вогнезахисними сумішами дерев'яні конструкції горищ, обшиті шалівкою дерев'яні будівлі та інші елементи будівель. Як вогнезахисні покриття можна застосовувати вапняно-сольові, суперфосфатні й глиняні обмазки.
В айн ян о - со льов а обмазка складається із 62 % гашеного вапна, 6 % кухонної солі і 32 % води. Суперфосфатна обмазка складається з 65 % суперфосфату і 35 % води. Обмазку наносять на поверхні, які потрібно захистити двома шарами, загальна товщина захисного шару має бути 2,5 мм. На 1 м поверхні потрібно приблизно 2 кг обмазки.
У період безпосередньої загрози пожежі в будівлях мають бути зняті й прибрані у безпечні місця тюлеві занавіски, гардини, скатерті, ковдри — матеріали, які швидко загоряються від світлового і теплового випромінювання через вікна.
Пожежне обладнання і первинні засоби гасіння (вогнегасники, внутрішні пожежні крани з рукавами, ванни, бочки з водою, ящики з піском) необхідно тримати справними. Під'їзд і підхід до джерел протипожежного водозабезпечення, кришки колодязів пожежних гідрантів мають бути очищеними від сміття і снігу, вказане місце їх знаходження.
Всі ці заходи зменшать можливість виникнення пожеж та забезпечать своєчасну ліквідацію їх у населених пунктах.
Для боротьби з пожежами в лісогосподарських організаціях і відомствах щорічно складають прогноз пожежної обстановки на несняно-літній і осінній періоди. Ці дані систематично уточнюють і доповнюють. На основі цього прогнозу розробляють протипожежні заходи захисту лісів і торф'яників.
Початковими даними для такого прогнозу є дані про наявність горючих матеріалів, їх властивості, метеорологічні умови і характер місцевості. Оцінку погоди і місцевості щодо їх впливу на пожежну обстановку складають за даними метеообстежень, лісовими картами і спеціальними описами.
Зовнішні ознаки високого ступеня пожежної небезпеки такі: велика кількість майже сухої рослинності, інтенсивний листопад, підвищена ламкість хвої і гілок. На інтенсивність поширення пожеж у засушливий період впливають вологість повітря і швидкість вітру. Поряд із прогнозуванням у пожежонебезпечний період ведуть безперервне пожежне спостереження.
На основі даних прогнозу проводять пожежно-профілактичні заходи, спрямовані на повне або часткове усунення причин виникнення і розвитку пожеж, а також на створення умов, необхідних для успішної їх ліквідації і проведення рятувальних робіт. Основними з них є такі.
Створення протипожежних бар'єрів у найбільш небезпечних ділянках лісу, смуг по його межах (шириною до 4 м), насадження на узліссі дерев листяних порід шириною 25— 50 м.
У місцях, де є небезпека торфових (ґрунтових) пожеж, улаштування захисних канав глибиною до мінерального шару або на 0,5 м нижче рівня ґрунтових вод і шириною дна до 1 м.
Підготовка природних водойм, заглиблення або створення загат, майданчиків для пожежних насосів, прокладання шляхів до них.
Санітарна рубка, прибирання сушняку, бурелому тощо.
Наземне і повітряне патрулювання (контроль) лісових масивів.
Заглиблення у землю або обвалування місткостей з горючими рідинами, віднесення на безпечну відстань тимчасових складів, розміщення бензовозів, бензозаправників окремо від іншої техніки і, як правило, в укриттях.
Оснащення об'єктів сучасною високоефективною технікою, обладнанням, інвентарем і пристосування іншої техніки для гасіння пожеж, утримання їх у постійній готовності, навчання протипожежних формувань і всього населення заходам боротьби з пожежами.
Підвищення відповідальності посадових осіб і всього населення за порушення правил пожежної безпеки на об'єктах; проведення роз'яснювальної роботи про дотримання правил пожежної безпеки, організація лекцій, бесід, доповідей, виставок, екскурсій тощо.
Систематичне дотримання цих заходів дасть змогу максимально запобігти виникненню і поширенню пожеж, підвищити протипожежну безпеку об'єктів.
Профілактичні заходи поділяються на два види: запобігання виникненню осередків горіння у лісі (запобіжні заходи) поширення вогню по площі та захист цінних ділянок никнення в них вогню (обмежувальні заходи).
Заходи, спрямовані на виявлення і гасіння лісових ляються на:
дозорно-сторожові, які забезпечують прогнозування пожежної небезпеки в лісі за даними погоди, своєчасне виявлення виникнення осередків горіння і оповіщення про них служб пожежогасіння;
гасіння осередків пожеж, що виникли, на початковій стадії їх розвитку.
До протипожежних заходів належать і роботи, спрямовані на ліквідацію наслідків лісових пожеж (вирубка згарищ, боротьба зі шкідниками і хворобами у пошкоджених пожежею насадженнях), оскільки від виконання цих робіт залежать стан лісів та клас їх природної пожежної небезпеки.
Перед початком ліквідації лісової пожежі керівник проводить попереднє оцінювання пожежної обстановки і визначає ділянки найбільш швидкого поширення вогню; можливі рубежі локалізації лісової пожежі; пожежну обстановку на маршрутах руху пожежних формувань; можливість загорання населених пунктів (об'єктів), розміщення у лісових масивах; наявність загрози людям, які знаходяться у лісі, сільськогосподарським тваринам, цінній техніці; наявність і характеристику вододжерел; потребу в силах і засобах, необхідних для гасіння пожежі.
Після отримання завдання командир формування організовує пересування особового складу і техніки до ділянки пожежі.
Для уточнення обстановки на маршруті руху і в районі пожежі командир формування висилає розвідку зі складу свого формування, яка повинна уточнити характер пожежі, рубежі та напрямок поширення вогню, можливі місця улаштування загороджувальних опорних смуг, наявність і стан вододжерел, можливість їх використання, під'їзні шляхи до них, шляхи виведення і способи рятування людей, які знаходяться в зоні пожежі.
На підході до району пожежі командир формування залежно від одержаного завдання, на основі даних розвідки й особистого спостереження визначає заходи і порядок дій під час гасіння пожежі, дає завдання кожному підрозділу, вказує на характер і напрямок поширення пожежі, місце відпочинку, пункт харчування, заходи безпеки.
і
обмеження лісу від про-
пожеж,
поді-
У локалізації і гасінні пожежі можуть брати участь, як самостійно, так і разом, формування цивільного захисту загального призначення, лісопожежні, протипожежні формування, а також населен- н ю
ня. Для організації взаємодії при виконанні завдання об'єднаними силами необхідно визначити порядок підтримання зв'язку і взаємної інформації, узгодити способи локалізації і гасіння пожежі, уточнити порядок застосування пожежної техніки, використання водо- джерел, матеріального та технічного забезпечення.
Успіх дії формувань при гасінні та локалізації лісових пожеж залежить від того, як особовий склад підготовлений до боротьби з лісовою пожежею. Для перевірки готовності формувань цивільного захисту, а також інших загонів до боротьби з пожежами необхідно проводити практичні заняття і тренувальні навчання. Органи лісового господарства, протипожежної служби, органи управління цивільного захисту розробляють єдиний план заходів з розрахунком залучення всіх сил і засобів для боротьби з пожежею.
Розробляючи план цивільного захисту лісогосподарського об'єкта, який передбачає заходи профілактики і гасіння лісових пожеж, необхідно дати оцінку можливої пожежної обстановки, виходячи з даних довгострокового прогнозу; визначити конкретні пожежно-профілак- тичні заходи в лісі; встановити порядок залучення лісопожежних та інших формувань, населення, сил і засобів з інших об'єктів; запланувати заходи матеріально-технічного забезпечення; встановити порядок організації безпосереднього керівництва діями лісопожежних та інших формувань, а також залученого населення; розробити схему організації і зв'язку; значну уваги приділити заходам пожежної профілактики, спрямованим на запобігання виникненню лісових пожеж, обмеження їх поширення і своєчасного виявлення осередків вогню в лісі; передбачити в лісі загороджувальні смуги і розриви для обмеження поширення пожеж і створення умов для успішної ліквідації осередків вогню; проводити роз'яснювальну і виховну роботи серед населення з метою виховання відповідальності за збереження лісів, турботи про них як багатства країни і всього народу.
При ядерному вибуху одним із найбільш небезпечних факторів для лісового господарства є світловий потік. Світлове випромінювання у разі ядерного вибуху має таку інтенсивність, що може призвести до спалахування горючих матеріалів у населених пунктах і в лісі на значних відстанях від центру вибуху. Виникнення, розвиток і поширення лісових пожеж від світлового випромінювання буде залежати від багатьох факторів: щільності деревостою (у густому лісі небезпека загорання на ґрунті менша), вологості дерев, породного складу (листяний ліс загорається важче, ніж хвойний), умов рельєфу, періоду року та інших причин.
Знаючи характеристику лісових пожежонебезпечних матеріалів, можна передбачити ступінь пожежної небезпеки в лісі з урахуванням віддаленості даного лісового масиву від можливого місця ядерного вибуху.
Для планування проведення рятувальних робіт у населених пунктах при пожежах важливою є оцінка можливості проходу, техніки, людей.
Загальне і безпосереднє керівництво протипожежною службою України здійснюється міністром Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій.
Для забезпечення успішної боротьби з пожежами в Україні створені професійні загони МНС для охорони населених пунктів і об'єктів промисловості, сільського і лісового господарства, відомчі професійні пожежні команди, протипожежні формування і добровільні пожежні дружини (команди) підприємств, організацій, установ, сільсько-лісогосподарських об'єктів.
У лісових районах з підвищеною пожежною небезпекою на базі підприємств, організацій і установ Державного комітету лісового господарства України організовані спеціальні лісопожежні формування цивільного захисту. Залежно від технічної бази, на якій створені ці формування, наявності транспорту і доріг на території, яку вони охороняють, такі формування можуть бути наземними або авіаційними.
Базою для створення наземних лісопожежних формувань є, як правило, штатні й добровільні пожежні та лісопожежні підрозділи: по жежн о - хімічні станції, нештатні пожежні команди і пости, добровільні пожежні дружини.
Зведені загони і команди механізації робіт цивільного захисту під час гасіння та локалізації лісової пожежі можуть влаштовувати загороджувальні мінералізовані (звільнені від горючого матеріалу) смуги (канали) або опорні смуги для пуску зустрічного вогню (відпал).
Зведений загін (команда) може також вести боротьбу з низовою пожежею, використовуючи ті засоби пожежогасіння, механізми і шанцевий інструмент, що є в загоні (команді).
Лісові п оже жн о - хімічні станції (ПХС), створені при лісництвах і лісгоспах, є основною силою лісогосподарських підприємств у боротьбі з пожежами і здійснюють наземну охорону лісів.
В особливо пожежонебезпечних лісах (Автономна Республіка Крим, Херсонська область та ін.) можуть бути створені центральні або базисні склади дрібного протипожежного інвентарю, щоб забезпечувати ним залучених робітників, службовців нелісових підприємств і організацій, а також населення для гасіння великих стихійних пожеж. У базисних складах потрібно зберігати таку кількість дрібного протипожежного інвентарю (не менше 500 комплектів), яку можна було б швидко видати і застосувати без спеціальної підготовки.
Особовий склад формувань повинен досконало володіти прийомами роботи із засобами гасіння пожежі й утримування їх у постійній готовності до використання.
Протипожежні підрозділи забезпечуються вогнезахисними костюмами, ізолюючими і фільтруючими протигазами з гопкалітовими патронами.
Обов'язки начальника (командира) протипожежної служби (команди) цивільного захисту і його штабу:
у режимі повсякденної діяльності — забезпечення постійної готовності протипожежної служби (команди) до дій у разі загрози надзвичайної ситуації; розробка плану оповіщення особового складу протипожежної служби (команди); вивчення пунктів розосередження або зосередження особового складу і техніки протипожежної служби (команди); контроль за виникненням вимог проектування інженер- но-технічних заходів цивільного захисту всіма підприємствами, організаціями, розміщеними в районі охорони, а також розробка разом із заінтересованими службами і затвердження в установленому порядку невідкладних пожежно-профілактичних заходів; пристосування існуючих будов і споруд під укриття і сховища та влаштування найпростіших укриттів для особового складу і техніки, які залишаються на місці при загрозі надзвичайної ситуації; вивчення оперативно-так- тичної характеристики району (об'єкта) і можливої пожежної обстановки як у мирний, так і у воєнний час;
у режимі підвищеної готовності, при загрозі надзвичайної ситуації: оповіщення, збір і зосередження у вихідних районах в установлені строки особового складу, бойової і резервної техніки; забезпечення укриття особового складу і техніки, які залишаються на об'єкті; контроль за виконанням невідкладних и оже жо-пр офі лак - тичних заходів на об'єкті, інформування вищого начальника цивільного захисту протипожежної служби і начальника цивільного захисту об'єкта про хід виконання заходів; контроль за виконанням правил і норм пожежної безпеки всіма підприємствами, організаціями, установами і окремими особами на об'єкті;
у режимі надзвичайної ситуації, після виникнення надзвичайної ситуації: забезпечення регулярного зв'язку з вищим начальником протипожежної служби; проведення пожежної розвідки в осередку масового ураження та інформування вищого начальника протипожежної служби про пожежну обстановку, що склалася; контроль радіоактивного забруднення, а також одержання від вищестоящого начальника протипожежної служби даних про загрозу радіоактивного забруднення, хімічного і бактеріологічного зараження особового складу, техніки території; вжиття необхідних заходів захисту особового складу і техніки; керівництво діями особового складу протипожежної служби при ліквідації пожежі й проведенні рятувальних робіт; виставлення постів для спостереження за розвитком пожежі в осередку ураження; забезпечення своєчасної зміни підрозділів, які діяли в осередку ураження; санітарна обробка особового складу і знезараження техніки; забезпечення особового складу гарячим харчуванням, водою і необхідними умовами для відпочинку.
Особовий склад протипожежної служби (команди) повинен знати уражаючі фактори надзвичайної ситуації і способи захисту від них; уміти користуватися засобами індивідуального захисту й утримувати їх у повній готовності; знати порядок знезаражування одягу, інвентарю, техніки, порядок санітарної обробки людей і уміти надавати першу допомогу потерпілим в осередках ураження; знати покажчики і попереджувальні знаки небезпечних зон, зараження ділянок і продуктів, особливості й тактику боротьби з масовими пожежами, у тому числі в осередку ядерного і хімічного ураженння з урахуванням можливих ускладнень (нестачі води, задимлення, наявність радіоактивного забруднення та ін.); впевнено і енергійно виконувати обов'язки в осередках ураження, рятуючи людей.
2.4.1. Гасіння пожеж
Основні способи гасіння пожежі: захльостування або закидання ґрунтом кромки пожежі; улаштування загороджувальних і мінералізованих каналів і смуг; гасіння пожежі водою або розчинами вогнегасних хімікатів, відпал (пуск зустрічного вогню).
Захльостування або закидання кромки пожежі ґрунтом застосовують при боротьбі зі слабкими або середньої сили швидкими низовими пожежами. Жмутком гілок довжиною 1—2 м або невеликих дерев переважно листяних порід мітлами гасять вогонь ковзними ударами по вогню збоку, ніби змітаючи матеріали, що горять, у бік вигорілої площі. Закидати кромки пожежі ґрунтом можна ґрунтометами і смугопрокладачами фрезерного типу, встановленими на тракторах.
Загороджувальною називають смугу місцевості, з якої прибрані лісові насадження і горючі матеріали, що розташовані на поверхні землі. Мінералізована — це смуга місцевості, з якої прибрані трав'яниста рослинність, лісова підстилка та інші горючі матеріали до мінерального шару ґрунту. Ширина загороджувальної смуги має бути не меншою подвійної висоти полум'я вогню (інколи до 100 м). Такі смуги улаштовуються за допомогою дорожньої і землерийної техніки (див. рис. 4).
Для зупинки торфових пожеж (підземних) копають канави шириною по дну від 0,3 до 1 м, глибиною до мінерального шару або на 0,5 м нижче рівня ґрунтових вод.
в г
Рис. 4. Основні способи гасіння низових пожеж:
, _ оточення пожежі; б — гасіння з фронту; в — гасіння з тилу; г — гасіння сильної пожежі комбінованим способом; 1 — гасильники; 2 — перехід гасильників; 3 — опорна мінералізована смуга; 4 — загороджувальна мінералізована смуга
У місцях, де неможливе застосування спеціальних машин або не ефективні легкі механізми і ручна праця, використовують вибухові речовини для влаштування загороджувальних і мінералізованих смуг.
Гасіння пожежі водою — ефективний метод боротьби з вогнем. При випаровуванні вода поглинає велику кількість тепла і зона горіння охолоджується. Для подачі води можна використовувати поливально- мийні, пожежні машини і мотопомпи. Щоб вода швидше просочувала горючий матеріал, в неї додають невелику кількість змочувачів.
Більш ефективні, ніж вода, розчини вогнегасних і хімічних речовин. Для їх випаровування потрібно більше тепла, ніж для випаровування води, і охолоджувальна їх властивість сильніша.
При гасінні лісових пожеж найбільше застосовують 20 % -ві (за вмістом основної речовини) водні розчини хлористого кальцію, хлористого магнію і сульфату амонію.
Для підвищення ефективності розчинів вогнегасних хімікатів у них додають змочувачі — мийні засоби.
Відпал проводять від опорних смуг (рис. 5), якими можуть бути дороги, яри, річки та інші природні перешкоди. Якщо їх немає, опорні смуги у вигляді мінералізованих смуг створюють вручну або за допомогою різних знарядь і механізмів.
Рис.
5. Приклад гасіння великої пожежі:
—
прокладання
опорної мінералізованої смуги;
б
— пуск відпалу від мінералізованої
смуги і частини берега струмка, де
напрямок вітру упоперек русла,
прокладання опорних додаткових смуг
для спрямування лінії відпалу; в —
пуск відпалу від решти берега струмка
і від берега річки; 1 — опорна
мінералізована смуга; 2 — початок
пожежі; 3 — переважаючий напрямок вітру
а
б
в
Для прискорення відпалу можна застосувати пуск вогню "гребінкою" (рис. 6). Надґрунтовий покрив підпалюють не тільки вздовж опорної смуги, а й перпендикулярно до неї через кожні 6— 8 м. Глибина зубців, що утворюються, має бути не більше 3 — 4 м.
При гасінні низових пожеж застосовують два основних прийоми: оточення пожежі (гасіння кромки вогню по всьому периметру пожежі), гасіння пожежі з фронту (або тилу) з наступним просуванням до флангів, а потім у тил (чи до фронту пожежі).
Оточення пожежі доцільне при стійких пожежах, які поволі поширюються, а також тоді, коли сил і засобів, залучених для гасіння пожежі, достатньо для того, щоб її локалізувати не більш як за 30 — 40 хв.
Гасіння пожежі з фронту і тилу застосовують при нестачі сил і засобів для одночасного оточення. Перший прийом спрямований на локалізацію слабких і, в деяких випадках, середніх пожеж, другий — сильних, коли гасіння з фронту утруднене.
Єдиний спосіб боротьби з верховою пожежею — це відпал (рис. 6). Стійка верхова пожежа буває при штилі або слабкому вітрі й через це не має ясно вираженого фронту: поширюється вона зі швидкістю 1 — 2 км/год. Таку пожежу потрібно охоплювати відпалом з усіх боків
для її зупинки достатньо відпалити смугу шириною 20 — 30 м. Враховуючи, що при посиленні вітру пожежа може перейти у швидку, шири-
ну відпаленої смуги необхідно збільшити до 100 м.
Швидка верхова пожежа поширюється по кронах дерев за напрямком вітру (тобто по фронту), фланги і тил — це, по суті, низова пожежа. Через це насамперед вживають заходів для зупинки фронту пожежі, що починається. Відпал починають проти центру фронту пожежі дві команди, які розходяться по опорній смузі або по трасі відпалу (якщо немає опорної смуги) у протилежні боки. Кожна команда спочатку підпалює надґрунтовий покрив на ділянці шириною 20 — 30 м. Наступну ділянку підпалюють після того, як вогонь відійде від опорної смуги на 2 — 3 м.
Вогонь на флангах і в тилу ліквідують такими ж способами, як і при низових пожежах.
СЬппнт
ПОЖЄЖІ
2—3
М"»
Фронт
пожежі
Рис.
6. Способи прискорення відпалу: а
— випалювання попереджувальним вогнем;
6 — випалювання способом "гребінки";
в — "плямисте" випалювання;
г
—
ступеневий відпал; г
—
гасильник; 1 — небезпечна зона.
Поблизу фронту пожежі знаходитися
не можна; 2 — друга лінія попереджувального
вогню; З — перша лінія попереджувального
вогню; 4 — опорна мінералізована
смуга; 5 — перша опорна мінералізована
смуга (тимчасова); 6 — друга опорна
мінералізована смуга (тимчасова)
Пересування людей і техніки організують обережно, щоб не провалитися у вигорілі осередки торфу під мінеральним шаром ґрунту. Підозрілі місця попередньо обстежують щупами.
Гасіння польових пожеж організують такими ж способами, як і лісових низових пожеж. Слабкі польові пожежі (при швидкості вітру до 3 м/с) гасять захльостуванням, закиданням, затиранням кромки вогню підручними засобами, водою, хімікатами.
Більш сильні пожежі зупиняють улаштуванням загороджувальних смуг. При створюванні загороджувальної смуги хліб спочатку скошують, а потім землю орють трактором. Ширина смуги має бути 10 —12 м. Для ліквідації іскор і головешок вздовж такої смуги розставляють людей, які не допускають поширення вогню через загороджувальну смугу.
Пожежі, які поширюються з великою швидкістю (15 — 20 км/год), локалізують пуском зустрічного вогню (відпалом). Опорна смуга при цьому вибирається на такій відстані від фронту пожежі, щоб була можливість до підходу пожежі розставити людей з інтервалом 70 — 100 м один від одного і одночасно по всьому фронту пустити зустрічний вогонь.
У всіх випадках гасіння пожеж необхідно безперервно вести спостереження і розвідку на ділянках, які не горять, встановлювати пожежні пости із засобами гасіння з підвітряної сторони.
При виникненні пожежі в населеному пункті або на виробництві насамперед слід повідомити по телефону або посильним пожежну команду і приступати до боротьби з вогнем. Бензин, газ, органічні мастила і розчинники потрібно гасити піском, землею, пінними і порошковими вогнегасниками, а якщо осередок пожежі невеликий, накрити його азбестовим або брезентовим покривалом, великою тканиною чи одягом, намоченим у воді. Рідину та електропроводку, що загорілися, водою гасити не можна.
Локалізувати пожежу в населеному пункті можна різними способами: оточенням, охопленням з фронту чи з тилу.
Оточення доцільно проводити при слабкому нестійкому вітрі, коли пожежа може поширюватися в усі боки з майже однаковою імовірністю. Для одночасного оточення осередку пожежі потрібно багато сил і засобів.
Охоплення осередку пожежі з фронту або тилу застосовують, якщо недостатньо сил і засобів або оточення пожежі за умовами обстановки недоцільне.
При нестачі протипожежних сил, а також при ширині вулиць 50 м і більше, суцільні пожежі можна локалізувати захистом водяними струменями суміжних будівель, що не горять, з тим, щоб не допустити їх загоряння.
Під час гасіння пожежі у населеному пункті, на об'єкті необхідно стежити за станом будівельних конструкцій і технологічного обладнання і в разі небезпеки терміново попереджувати всіх учасників ліквідації пожежі.
Якщо горить електричне обладнання або проводка, необхідно вимкнути рубильник, вимикач, або електричні пробки, а потім гасити вогонь.
Особливо важко гасити пожежі на фермах та в інших приміщеннях для тварин. Основна трудність полягає у тому, щоб вивести тварин з палаючих приміщень, оскільки поява диму і вогню викликає у тварин сильний переляк і неспокій, що утруднює їх рятування. Щоб вивести тварин, відкривають навстіж усі двері та ворота. Якщо виходи відрізані вогнем, треба негайно розібрати частину стіни, найбільш віддалену від осередку пожежі. Бажано, щоб тварин по можливості виводили люди, які постійно за ними доглядають і до яких тварини звикли.
Коні й велика рогата худоба з палаючих приміщень виходять спокійніше. На коня треба накинути мотузку або надіти вуздечку і швидко вивести з палаючого приміщення. Велику рогату худобу виводять двоє: один веде тварину, а інший підганяє її ззаду. Якщо тварина дуже нервує, їй слід закрити очі мішком або ганчіркою.
Особливо неспокійно поводять себе під час пожежі лошата, телята, вівці й кози. їх треба силою виганяти з палаючих приміщень. Виганяючи кіз та овець, потрібно передусім вивести козла чи барана, а за ним гнати всю отару. В теплу пору року цих тварин виганяють з палаючих приміщень сильним струменем води. Великі труднощі виникають під час пожежі у свинарниках, оскільки свині опираються, коли їх виганяють, і навіть кидаються на людей. Свиней можна виносити з приміщення за задні ноги або вуха.
Якщо займаються сіно, солома, складені у скирти, вогонь дуже швидко охоплює всю поверхню, тому насамперед треба збити полум'я. Для цього копицю, або скирту поливають спочатку розсіяним, а потім, починаючи згори, потужним струменем води. Після припинення горіння копицю або скирту розкидають баграми, граблями і вилами, починаючи зверху. Горіле сіно чи солому розкидають і поливають водою. Так само гасять бавовну, льон, коноплі та інші культури, складені в скирти, копиці та ін.
Під час гасіння пожежі на зернотоку, складах із зерном треба враховувати, що вода і дим псують зерно. Тому не слід поливати водою зерно в тих місцях складу, яким вогонь безпосередньо не загрожує. Необхідно терміново вимкнути електрострум, зупинити роботу зерноочисних машин і вентиляторів, переключити потокові гази в димову трубку, включити розвантажувальне обладнання, потім приступити до гасіння вогню. Зерно, яке зберігається в мішках, виносять із приміщення. Насамперед треба збити полум'я, а потім остаточно погасити вогонь розсіяним струменем води. Після цього зерно перелопачують, відокремлюючи горіле від негорілого.
Якщо пожежа застала в приміщенні, ви почули тріск вогню, запах диму, пригинайтесь до підлоги і повзіть підлогою під хмарою диму до дверей приміщення, але не відчиняйте їх відразу:
необхідно обережно доторкнуться до дверей тильним боком долоні, якщо двері не гарячі, то обережно відчинити їх і швидко вийти;
якщо двері гарячі — не відчиняйте їх, тому що дим та полум'я за дверима не дадуть вийти;
у такій ситуації необхідно зачинити двері, щілини й отвори заткнути будь-якою тканиною, або двері завісити мокрою тканиною, щоб обмежити проникнення диму і вживати заходи для порятунку;
відчинити вікно, висунутись і кричати: "Допоможіть, пожежа!";
якщо неможливо відчинити вікно — треба розбити віконне скло твердим предметом (перед цим відверніться від вікна, щоб розбите скло не поранило обличчя) і звернути увагу людей, які можуть допомогти або викличуть пожежників;
необхідно обов'язково зачинити за собою всі двері;
не можна користуватися ліфтом;
у висотному будинку не можна бігти вниз крізь вогнище, краще рятуватись на даху будівлі.
Евакуація людей із районів пожежі в населеному пункті й у лісах — головне завдання протипожежних формувань. Під час рятувальних робіт командири протипожежних формувань організовують розвідку, оцінюють обстановку і розподіляють по об'єктах особовий склад і технічні засоби, організують взаємодію з іншими формуваннями, які рятують людей. Дані про кількість людей, які перебувають в осередку пожежі й потребують допомоги, одержують від начальників об'єктів, спостерігачів та інших достовірних джерел.
У приміщеннях, де немає вогню, але заповнених димом, якщо там перебувають люди, потрібно відкрити вікна і двері для провітрювання. Щоб відкрити вікно або вибити шибку, драбину ставлять збоку вікна, оберігаючи себе від опіків. Не треба бити по середині вікна, бо при цьому утворюються великі гості уламки. Бити треба по склу біля краю рами. Вибивши скло на одному-двох нижніх рядах рами, можна вибити шибки з верхніх рядів. Тоді через нижню частину віконної рами починається приплив чистого повітря, а через верхню частину буде виходити дим.
В окремих випадках, щоб випустити дим, з підвітряної сторони будівлі зривають окремі конструкції або перебивають у них отвори. 110
Задимленість зменшує розпилений струмінь води, який охолоджує дим і одночасно осаджує його тверді частинки. У першу чергу це потрібно робити там, де проводиться евакуація людей.
Важливо правильно вести пошук людей у будівлі, що горить. Перш ніж увійти в охоплену полум'ям будівлю потрібно з'ясувати її внутрішнє планування і встановити ті місця, де можуть розміщуватися люди. Потім одягнути протигаз з гопкалітовим патроном, оскільки фільтруючі протигази добре захищають від всіх відомих ОР і деяких сильнодіючих ядучих речовин, крім окису вуглецю, який утворюється при горінні. Ефективний й ізолюючий протигаз. Можна скористатися також респіратором, мокрою протипиловою тканинною маскою, ватно-марлевою пов'язкою або накритися з головою мокрою ковдрою, мішком, щільною тканиною чи верхнім одягом.
При обстеженні задимлених приміщень і споруд рятівники розбиваються на пари. Один з них знаходиться зовні, а інший — тримаючись за мотузку, призначену для зв'язку з ним, входить у задимлене приміщення. У будівлю, що горить і наповнена димом, рекомендується вповзти або входити пригнувшись. Це дасть змогу дихати повітрям, тому що дим піднімається вгору. Пересуватися в приміщеннях треба вздовж стіни. Коли диму багато і пробиратися доводиться навпомацки, обов'язково потрібно простукувати ломом по підлозі, тому що можуть бути прогари і провали. Допоможе тут і електричний ліхтарик.
Двері приміщень відчиняти обережно, стоячи навколішки і сховавшись за дверима, щоб не допустити спалаху газу, який утворився через неповне згорання деревини. Через це в задимленому приміщенні не можна користуватись для освітлення відкритим вогнем або смолоскипом. Рекомендується голосно запитувати: "Хто тут є?", уважно прислухатися, чи не чутно стогону, прохання допомогти. Розшукуючи потерпілих, потрібно пам'ятати, що діти від жаху часто ховаються під ліжка, у шафи, в кутки та інші місця. Треба швидко опитати мешканців будинку, щоб пересвідчитися, що з осередку пожежі виведено всіх дітей та інше населення, і в палаючому будинку ніхто не залишився. Треба мати на увазі, що хворі, прикуті до ліжка, намагатимуться вийти з кімнати, отже, не знайшовши їх на місці, треба шукати біля входу чи вікон. Людину, яку відшукали в приміщенні, що горить, потрібно вивести в безпечне місце, якщо вона може рухатися сама. Перед цим на неї потрібно надіти протигаз з гопкалітовим патроном або накинути мокре простирадло, ковдру чи скатертину, а рот і ніс закрити мокрою хусткою, шарфом чи косинкою.
Дуже складні рятувальні роботи, якщо зруйновані коридори, сходи або коли вони непрохідні через високу температуру. Тоді для виве-
111
дення (винесення) людей потрібно влаштувати проходи, використовувати вікна, балкони. Для евакуації людей, які знаходяться на другому поверсі та вище, необхідно мати зовнішні приставні або автоматичні драбини, рятувальні мотузки. Черговість евакуації визначається ступенем небезпеки, яка загрожує тим, кого потрібно рятувати. Спочатку допомога надається людям, життю яких загрожує пожежа. Щоб не допустити у людей під час евакуації опіків, їх потрібно закутувати ковдрами, покривалами важких тканин. Якщо є насоси, евакуацію людей потрібно проводити під захистом водяних струменів.
Коли виходи уже відрізані вогнем і сховатися у будь-якому безпечному місці не можна, потрібно взяти міцну вірьовку або зв'язати кілька простирадл. Прикріпити їх до батареї водяного опалення або до важкого предмета (його ширина має бути більше ширини віконного отвору), перекинути вільний кінець через підвіконня і повільно спускатися, пропускаючи вірьовку між ногами і затиснутими ступнями. Бажано, щоб по всій довжині вірьовки були зроблені вузли, які б допомагали гальмувати спускання. Не можна прив'язувати вірьовку до віконної рами — вона може під дією ваги вивалитися з отвору.
Великі утруднення виникають при організації рятувальних робіт у населених пунктах у зонах лісових пожеж. Це пов'язано з тим, що пожежі в лісі одночасно можуть бути на великій площі, а люди розосереджені. Тому важливо зібрати людей і вивести в безпечне місце до того, як пожежа встигне поширитися. Для евакуації людей із зони лісових пожеж можна призначити людей для супроводження, які ідуть у "голові" і "хвості" колони евакуації, а тих, хто не може рухатися самостійно, виносять через проходи. Евакуація потерпілих із зони пожежі може бути утруднена як на вулицях населених пунктів, так і в лісах через завали, що можуть утворитися після вибухів, аварій, бурь та ін.
При проведенні рятувальних робіт першочергове значення відводиться наданню допомоги потерпілим. Надання першої допомоги починається з гасіння одягу. Потрібно швидко збити полум'я і перекрити доступ повітря на місця, що горять (накрити потерпілого плащем або іншим одягом, засипати сирою землею, качати по землі). Після того, як полум'я буде збито, дуже обгорілий одяг знімають, але так, щоб не відірвати шматочки одягу, які пристали до обпеченої шкіри. Потім потерпілому потрібно надати першу медичну допомогу залежно від характеру ураження і в разі необхідності відправити в лікарню.
Після стихійного лиха, катастрофи потерпілих необхідно терміново евакуювати за небезпечні межі, захистити від негативного впливу 112 метеоумов (холодного вітру, дощу, снігу або спеки), забезпечити розміщення у приміщеннях або наметах, одягом, їжею, в холодний період — гарячою водою.
Під час великих стихійних лих, катастроф у людей виникають нервово-психічні розлади, психічні збудження, затьмарення свідомості.
Внаслідок землетрусу у Ташкенті в 1966 р. у 75 % населення було зареєстровано розгубленість і реакції страху, зниження цілеспрямованої діяльності, у 14 % постраждалих були гострі реактивні стани протягом доби, а у 11 % тривалі реактивні збудження.
Отже, великі стихійні лиха, катастрофи супроводжуються не тільки великими руйнуваннями, травмами, опіками але й панікою, розгубленістю, що веде до паралічу інстинкту самозбереження, що робить людей нездатними до самозахисту та надання допомоги постраждалим.
Тому, важливо вести морально-психологічну роботу з людьми, які потратили в район надзвичайної ситуації, не допустити паніки, розгубленості.
2.5. Осередок ядерного ураження. Вплив на людей і об'єкти
2.5.1. Елементи ядерної фізики
Атом є найменшою частинкою хімічного елемента. Кожний хімічний елемент складається з атомів. Атоми відрізняються один від одного масами і розмірами. Атом має складну будову. В центрі нього знаходиться ядро, навколо ядра обертаються електрони. Ядра атомів, у свою чергу, складаються з протонів і нейтронів. Число протонів характеризує хімічні властивості елемента і є його атомним номером, а сумарне число протонів і нейтронів в ядрі становить масове число елементів. Елементи, які мають різні масові числа при одному і тому ж атомному номері, називають ізотопами.
Між протонами, що входять до складу ядра, діють епекричні сили відштовхування. Але, крім того, між всіма елементарними ядерними частинками (протонами і нейтронами) діють ядерні сили зчеплення, які обумовлюють стійкі ядра. Менш стійкі ядра хімічних елементів за певних умов, можуть перетворюватися у більш стійкі ядра інших хімічних елементів.
Енергія, яка звільнюється при ядерних перетвореннях, називається атомною, а точніше, внутрішньоядерною.
Відомо три шляхи звільнення атомної енергії: радіоактивний розпад ядер, поділ важких ядер і сполучення легких ядер атомів у більш важкі.
Радіоактивним розпадом називається процес мимовільного перетворення нестійких ядер атомів у більш стійкі.
У 1896 р. французький фізик Беккерель помітив, що сполуки урану мають властивість випромінювати якісь невидимі промені, які призводять до почорніння фотопластинок, світіння деяких речовин, іонізації повітря.
Через два роки П'єр і Марія (Склодовська) Кюрі з уранових руд виділили невідомий до цього хімічний елемент, який випромінював подібні промені, а діяли вони значно сильніше. Цьому елементу було дано назву "радій", що означає "променистий". З тих пір властивість речовин випромінювати промені подібно радію стали називати радіоактивністю, а самі речовини радіоактивними.
Радіоактивний розпад ядер супроводжується виділенням внутрішньої енергії радіоактивним випромінюванням, тобто випусканням у навколишнє середовище альфа-, бета- і гамма-променів.
Альфа-промені — це потік позитивно заряджених частинок, які являють собою ядра атомів гелію. З ядра, що зазнає радіоактивного розпаду, ці частинки викидаються зі швидкістю, яка досягає 20 тис. км/с. У повітрі альфа-частинки проходять шлях у кілька сантиметрів.
Бета-промені — це потік негативно заряджених частинок — електронів, що випускаються ядрами атомів. Бета-частинки викидаються з ядра радіоактивного атома з різними швидкостями. При цьому швидкість деяких електронів досягає швидкості світла. У повітрі вони проходять шлях у кілька метрів.
Гамма-промені, подібно до рентгенівського проміння, являють собою короткохвильове електромагнітне випромінювання і поширюються зі швидкістю світла. У повітрі гамма-промені поширюються на сотні метрів.
Характерною властивістю природної радіоактивності є інтенсивність, з якою відбувається розпад ядра. Кожному радіоактивному ізотопу властива певна швидкість розпаду. Одиницею вимірювання швидкості радіоактивного розпаду є, так званий період напіврозпаду, тобто час, протягом якого половина атомів будь-якої кількості радіоактивної речовини зазнає розпаду. Способу, за допомогою якого можна було б зупинити, уповільнити або припинити цей процес, ще не знайдено. Ніякі температурні умови, ні тиск не впливають на протікання радіоактивності.
Радіоактивний розпад — це внутрішньоядерні перетворення, що ведуть до зміни числа протонів у ядрі.
Довжина пробігу альфа-частинок у повітрі не перевищує кількох сантиметрів, у рідких і твердих тілах набагато більше. Пробіг, наприклад, у металах менше 0,01 мм. Одяг людини поглинає альфа- частинки повністю, навіть листок паперу затримує їх.
Незважаючи на незначну проникаючу здатність альфа-частинок, цей вид випромінювання дуже небезпечний для живого організму, оскільки, потрапляючи в організм через органи дихання або з їжею чи водою, уражає тканини.
При бета-розпаді потік бета-частинок, проходячи через середовище, в якому знаходиться джерело випромінювання, взаємодіє з атомами речовин середовища. В результаті цієї взаємодії, так як і при проходженні альфа-частинок, відбувається іонізація атомів.
Бета-частинки мають значно більшу проникаючу здатність, ніж альфа-частинки, але вони можуть бути затримані підошвою взуття, віконним склом і будь-якими металевими пластинами товщиною кілька міліметрів. У живих тканинах максимальний пробіг бета-частинок не перебільшує 1,5 см. Основна частина радіоактивних продуктів, які утворюються під час ядерного вибуху, також є бета-активними.
Гамма-промені — це кванти енергії, які випромінюються ядрами атомів. Цей вид випромінювання має найбільшу проникаючу здатність, а іонізуюча здатність гамма-променів у сотні разів менша, ніж у бета-частинок. У повітрі на шляху в 1 см утворюється лише кілька пар іонів. Проникаюча здатність гамма-променів значно більша, ніж бета- і альфа-променів. У повітрі гамма-промені можуть пройти декілька сотень метрів.
Природний радіоактивний розпад відбувається поступово, тому кількість атомної енергії, що виділяється за одиницю часу, порівняно мала.
Загальна доза радіації, яку одержує людина за рік від природного радіаційного фону, становить близько 100 мбер.
Основним способом одержання великої кількості внутрішньоядерної енергії є спосіб, заснований на використанні явищ, які супроводжують процес поділу ядер атомів важких елементів. Виявляється, що при впливі нейтронів на ядра атомів урану або плутонію, відбувається ядерна реакція, протягом якої ядра цих атомів поділяються на частинки, які являють собою радіоактивні ядра нових, більш легких ніж уран, атомів.
Ланцюгова реакція поділу ядер важких атомів, що проходить з регульованою швидкістю, покладена в основу одержання внутрішньоядерної енергії на атомних електростанціях.
Третій шлях одержання ядерної енергії заснований на використанні реакції сполучення (синтезу) легких ядер у більш важкі.
Термоядерні реакції покладені в основу водневої зброї, зарядом якої є важкий і надважкий водень (дейтерій і тритій). Умовою, за якої може відбутися термоядерна реакція, є ядерна реакція (атомного вибуху), вибух її супроводжується дуже високою температурою. Потужність ядерних боєприпасів прийнято характеризувати кількістю енергії, яка виділяється під час вибуху. Цю енергію вимірюють величиною тротилового еквіваленту.
Тротиловий еквівалент — це така маса тротилового заряду, енергія при вибуху якого дорівнює енергії вибуху даного ядерного заряду. Тротиловий еквівалент вимірюють у тонах і кратних одиницях — кілотоннах (1 кт дорівнює 1 тис. т) і мегатоннах (1 Мт дорівнює 1 мли т). Наприклад, якщо ядерний заряд має тротиловий еквівалент (потужність) 20 кт — це означає, що при вибуху такого заряду звільниться енергія, яка дорівнює енергії при вибуху 20 тис. т тротилу.
За характером реакції одержання енергії ядерна зброя поділяється на ядерну, термоядерну і комбіновану.
В ядерних боєприпасах застосовується реакція поділу ядер важких елементів — урану-235, плутонію-239, урану-233, які легко поділяються при захваті нейтронів будь-якої енергії, але особливо інтенсивно тепловими.
Найменша кількість ядерного палива, в якій може проходити ланцюгова ядерна реакція, називається критичною масою.
Критична маса залежить від природи речовини, яка розщеплюється (уран, плутоній або суміші), від його щільності й ступеня чистоти, тому що домішка захвачує нейтрони. Критична маса залежить також від матеріалу, який її оточує. Наприклад, оболонка природного урану при оточенні речовини, яка розщеплюється, є дуже добрим рефлектором, відбиваючи назад нейтрони, що виходять із речовини. При цьому маса, при якій стає можливою ланцюгова реакція, може бути зменшена у 2 — 3 рази. Так, критична маса для плутонію в металевій фазі дорівнює приблизно 11 кг, а при доброму рефлекторі вона може бути зменшена до 5 кг.
У термоядерній зброї застосовуються ядерні реакції, які відбуваються одна за одною: поділ ядер урану-235 або плутонію-239 і з'єднання ядер більш легких елементів у ядра атомів більш важких. Для здійснення реакції синтезу як термоядерне паливо застосовують ізотопи водню: важкий водень — дейтерій, надважкий — тритій і з'єднання дейтерію і літію — дейтерит літію.
Висока температура, необхідна для підтримання реакції синтезу ядер дейтерію і тритію, утворюється за рахунок реакції поділу ура- ну-235 або плутонію-239. Таким чином, звичайний ядерний заряд є запалом у термоядерному боєприпасі. У зв'язку з цим говорять, що термоядерний заряд ґрунтується на принципі "ділення — синтез".
У комбінованих боєприпасах застосовують три ядерних реакції, які проходять одна за одною: поділ ядер урану-235 або плутонію-2 3 9, з'єднання атомів легких елементів поділ ядер урану-238, тобто дія заряду заснована на принципі "ділення — синтез — ділення".
Під час вибуху ядерного заряду температура підвищується до 10 мли градусів, а при термоядерному вона доходить до кількох десятків мільйонів градусів.
Підземні ядерні вибухи характеризуються утворенням сейсмічних хвиль, руйнуванням підземних споруд.
Величезна кількість енергії, що виділяється при повітряному ядерному вибуху, розподіляється між уражаючими факторами так. На утворення ядерної повітряної хвилі витрачається приблизно 50 % всієї звільненої енергії ядерного вибуху. Близько 35 % енергії вибуху виділяється у вигляді світлового випромінювання. 10 % — на радіоактивне випромінювання продуктів поділу (радіоактивне забруднення) і 5 % на проникаючу радіацію і електромагнітний імпульс.
Ядерні й термоядерні вибухи мають комбіновану уражаючу дію. Це означає, що всі уражаючі фактори вибуху діють майже одночасно на різні об'єкти.
При висотному вибуху сильно діє світлове випромінювання на органи зору, особливо вночі. Особливістю наземного і підземного ядерних вибухів є висока руйнівна здатність у зоні, яка прилягає до центру вибуху, і сильне, радіоактивне забруднення місцевості.
2.5.2. Ударна хвиля
Ударна хвиля — це ділянка сильного стиснення повітря, розігрітого до декількох мільйонів градусів, що поширюється з надзвуковою швидкістю (335 м/с) в усі сторони від центру вибуху.
Джерелом виникнення ударної хвилі є високий тиск у центрі вибуху, що досягає 10® млрд Па.
Вона складається із зони стиснення (де тиск вище атмосферного) і зони розрідження (тиск нижче атмосферного). Уражаюча дія ударної хвилі визначається двома параметрами: надмірним тиском АР. і швидкісним напором АР,, повітря.
Надмірний тиск — (АРФ) — це різниця між нормальним атмосферним тиском перед фронтом хвилі й максимальним тиском у фронті ударної хвилі Р«, тобто АР» = Рф - Р«.
Одиницею надмірного тиску в системі СІ є паскаль (Па), несистемна одиниця кгс/см®, 1 кгс/см® = 9,80665 • 10'Па » 100 кПа.
Швидкісний напір тиску (АР_,) — це динамічне навантаження, яке створюється потоком повітря. Так само, як і надмірний тиск, швидкісний напір вимірюється в паскалях (Па).
Тривалість дії ударної хвилі г„ — вимірюється секундами. Ця величина залежить від потужності вибуху д. Зі збільшенням потужності вибуху, час дії стискання збільшується і тим сильніша її уражаюча сила.
Ударна хвиля викликає ураження в результаті дії надмірного тиску, швидкісного напору повітря, вона миттєво охоплює людину з усіх боків.
При зіткненні фронту ударної хвилі з людиною чи твариною на тіло діє великий тиск і це відчувається як удар. Цей удар створює хвилю стискання, яка поширюється в тканинах і органах з великою швидкістю до 1500 м/с. Тканини й органи не встигають відреагува- ти (змінити форму, стиснутися або розширитися), тому на деякі з них діє тиск, який значно більший, ніж вони можуть витримати і, звичайно, відбуваються пошкодження органів. Ступінь пошкодження тканин і органів залежить від тиску ударної хвилі, швидкості її поширення. Особливо сильно пошкоджуються органи, наповнені газами (легені, кишечник), кров'ю (печінка, селезінка, великі судини) і ті, які мають порожнини і наповнені рідинами (жовчний міхур, шлунок, сечовий міхур). При дії вибухової хвилі проходить сильне стискання, а потім дуже швидке розширення повітря, яке знаходиться в органах, що призводить до розриву значної кількості тканин.
В органах, наповнених рідиною, в паренхіматозних органах, у яких міститься багато крові, під дією хвилі стискання проходить потужний гідравлічний удар. У зв'язку з тим, що рідини практично не стискуються при дії на них тиску, вони згідно із законом гідродинаміки передають його в усі боки з однаковою силою і швидкістю, то призводить до розриву органів і великих кровоносних судин. Винятком є рідини, які знаходяться в черепі й хребті, тому що вони захищені від зовнішньої дії кістковою тканиною. Тиск у черепі найнижчий і кров з інших органів надходить через міжхребцеві і яремні вени в судини мозку. Через те, що черепна коробка малоеластичнаі мозкова тканина мало стискається, створюються умови для гідравлічного удару черепно-мозкової рідини об тканини мозку і удару мозку об черепну коробку.
Таким чином, пошкоджуються головний і спинний мозок, але частіше і сильніше пошкоджуються легені.
Залежно від надмірного тиску і швидкісного напору повітря виникають різні пошкодження у людей і тварин, які за складністю ураження поділяються на легкі, середні і дуже важкі.
Легкі травми виникають при надмірному тиску 20—40 кПа (0,2 — 0,4 кгс/смг) і характеризуються вивихами, тимчасовим пошкодженням слуху, контузією.
Середні травми виникають при надмірному тиску 40 — 60 кПа (0,4 — 0,6 кгс/см') і виявляються в контузії, пошкодженні органів слуху, вивихах кінцівок, кровотечі з носа і вух, розривах барабанних перетинок.
Важкі травми виникають при надмірному тиску 60—100 кПа (0,6 — 1 кгс/см2) і характеризуються важкими контузіями, переломами кінцівок, часто відкритими, сильними кровотечами з носа і вух.
Дуже важкі травми виникають при надмірному тиску понад 100 кПа (більше 1 егс/см'). Для них характерні переломи кісток, розриви внутрішніх органів (печінки, селезінки, нирок, легенів та інших), відкриті переломи кінцівок, струси мозку, переломи хребта.
Для приблизного порівняння радіусів зон ураження ударною хвилею вибухів різної потужності можна використати формулу
Ді Ні
де і?х — радіус зони ураження (відомий), км; Д, — радіус зони ураження (шукана величина), км; ді — відома потужність вибуху (тротиловий еквівалент), т; д, — шукана потужність вибуху (тротиловий еквівалент), т.
Наприклад, радіус легких уражень при повітряному вибусі потужністю 20 кт досягає 3,5 км. Для визначення радіуса легких уражень людей від ядерного вибуху потужністю 5 Мт підставляємо відомі значення у формулу
Щ= 3 , 5 З И Л _ 22,049. V 20 000
Характер руйнувань від ударної хвилі залежатиме від потужності та виду вибуху, рельєфу місцевості, щільності забудови, міцності будівель, матеріалу забудови, технології спорудження та ін.
Територія, на якій під впливом уражаючих факторів ядерного вибуху виникли руйнування будівель і споруд, пожежі, радіоактивне забруднення місцевості й ураження людей і тварин, називається осередком ядерного ураження.
Зовнішньою межею ядерного ураження вважається умовна лінія на місцевості, де надмірний тиск повітряної ударної хвилі 10 кПа.
З метою визначення характеру руйнувань і встановлення обсягу рятувальних та інших невідкладних робіт залежно від надмірного тиску у фронті ударної хвилі осередок ядерного ураження умовно поділяють на чотири зони.
Зона повних руйнувань характеризується надмірним тиском 50 кПа і руйнуванням або сильною деформацією всіх несучих конструкцій і елементів споруди, утворенням суцільних завалів. Підземні (підвальні) частини споруд значно менше руйнуються. Повністю руйнуються житлові та виробничі споруди, протирадіаційні укриття (ПРУ), герметичні сховища поблизу центру вибуху. До 75 % герметичних сховищ і до 90 % підземних комунально-енергетичних мереж зберігаються.
Зона сильних руйнувань має надмірний тиск від 50 до ЗО кПа. Руйнування виникають при надмірному тиску: багатоповерхових будинків — 25—ЗО кПа, малоповерхових будівель — 25 — 35 кПа, споруд виробничого типу — ЗО — 50 кПа. Деформується більша частина несучих конструкцій. Можуть залишатися частково стіни і перекриття нижніх поверхів. Утворюються завали.
У зоні середніх руйнувань більшість несучих конструкцій зберігається, лише частково деформується. Зберігається основна частина стін з можливими тріщинами в зовнішніх стінах і провалами в окремих місцях, але при цьому другорядні та частина несучих конструкцій можуть бути зруйновані повністю. Герметичні сховища і частина ПРУ не пошкоджуються. Середніх руйнувань зазнають багатоповерхові споруди при надмірному тиску 10 — 20 кПа, малоповерхові будівлі — 15 — 25 кПа, виробничі споруди — 20 — ЗО кПа. На комунально-енер- гетичній мережі деформуються і руйнуються окремі опори повітряних ліній електропередачі, пошкоджуються технологічні трубопроводи.
У зоні слабких руйнувань руйнуються вікна, двері, легкі перегородки, з'являються тріщини, в основному в стінах верхніх поверхів. Підвали й нижні поверхи зберігаються. Незначні руйнування і пошкодження на комунально-енергетичній мережі.
Слабкі руйнування будівель усіх типів виникають при надмірному тиску 7— 20 кПа.
Пошкодження характеризуються порушенням найбільш слабких елементів будівель: карнизів, перегородок, дверей, вікон та ін. Пошкодження будівель усіх типів виникають при надмірному тиску З — 5 к П а.
Однією з особливостей ударної хвилі є відносно велика тривалість дії, яка може досягати кількох секунд. Ударна хвиля може проникати всередину будівель через вікна, вентиляційні канали, димарі, щілини та інші отвори. При надходженні ударної хвилі у середину приміщень, у них можливе різке збільшення тиску, що призводить до різних руйнувань.
Розрідження, яке виникає в результаті високого тиску, значно слабше за ударну хвилю, але збільшує вплив прямого удару, і це необхідно враховувати під час рятувальних, невідкладних і відновних роботах.
Основною причиною руйнування жорстких конструкцій (кам'яних і дерев'яних будов) буде початковий удар у момент відбивання хвилі від будівлі, тобто тиск відбивання ударної хвилі. Підійшовши до перешкоди, ударна хвиля відбивається, утворюючи тиск відбивання ударної хвилі (АРВ]д), відбувається гальмування мас повітря, що рухається, і надмірний тиск підвищується. Через це на перешкоду діє удар великої сили, який збільшився внаслідок тиску відбивання.
Тиск відбивання можна розрахувати за формулою
(6ЛРл) А 4 АР, + 7Р„
де АРВ]д — тис відбування; АРФ — надмірний тиск фронту ударної хвилі; Р, — атмосферний тиск.
Під час ядерного вибуху під водою також утворюється ударна хвиля. Надмірний тиск фронту ударної хвилі при підводному вибу- сі в десятки разів більший, ніж надмірний тиск під час повітряного вибуху (на однакових відстанях). Час дії підвищеного тиску, навпаки, у кілька разів менший, ніж під час повітряного вибуху, а швидкість поширення ударної хвилі у воді більша, ніж у повітрі. В цей час утворюється велика хвиля.
Ураження лісових насаджень і руйнування у лісі від вибухової хвилі залежить від потужності та виду боєприпасів, відстані від центру (епіцентру) вибуху, рельєфу місцевості, складу, повноти, густоти, зімкнутості й віку насаджень. Уражаюча дія ударної хвилі на лісові насадження характеризується надмірним тиском на її фронті. Ступінь ураження лісу може бути різний: від пошкодження гілля і крони до часткового ламання окремих дерев і повного руйнування дерев (табл. 10). Характер пошкодження і руйнувань у лісі може бути різний: дерева ламаються на висоті 1—3 м від землі, вириваються з корінням і стовбури можуть лежати в одному напрямку, або в різних з накладанням один на одного.
при
потужності вибуху 1000 кг (1 Мт), км
Таблиця
10. Радіуси зон руйнування лісу від
впливу вибухової хвилі
Характер
руйнування лісу
Надмірний
тиск, кПа
Вид
вибуху
(кгс/см)
Повітряний
Наземний
Повне
руйнування лісу.
Дерева
вириваються з корінням, ламаються
50
(0,5)
4,5
4,0
і
відкидаються
Суцільні
завали. Руйнується до 60 % дерев
50—30
(0,5—0,3)
5,5
5,0
Часткові
завали. Руйнується до ЗО % дерев.
30—20
(0,3—0,2)
7,5
7,0
Пошкодження
насаджень
Поламані
окремі дерева
на
узліссі і галявинах, частково поламані
крони
20—10(0,2—0,1)
14,3
11,2
і
окремі гілки
Крім руйнувань, ударна хвиля є причиною пожеж, які виникають в результаті пошкоджень ліній електропередачі й систем газопостачання, вибухів бензосховищ, складів хімічних речовин і боєприпасів. У разі зруйнування ядерних реакторів можливе небезпечне забруднення великих територій радіоактивними речовинами.
2.5.3. Світлове випромінювання
Світлове випромінювання ядерного вибуху — це потік променистої енергії, який включає ультрафіолетові, інфрачервоні й видимі промені. Джерелом світлового випромінювання є світна сфера, яка складається з повітря і розжарених продуктів вибуху. Зі збільшенням світної сфери (при повітряному вибуху), температура на її поверхні знижується. Коли така куля досягає максимальних розмірів (діаметром понад 200 м), температура на її поверхні дорівнює 8000— 10 000 °С (температура на поверхні Сонця приблизно 6000 °С).
Залежно від потужності ядерного вибуху світлове випромінювання може тривати від кількох секунд до десятків секунд. При ядерному вибуху потужністю 20 кт світлове випромінювання триває 3 с, термоядерному в 1 Мт — 10 с, а потужністю 10 Мт — до 23 с.
Уражаюча дія світлового випромінювання визначається світловим імпульсом.
Світловий імпульс — це кількість світлової енергії, яка припадає на 1 м® (або на 1 см2) освітленої поверхні, розміщеної перпендикулярно поширенню випромінювань протягом всього часу існування світлового потоку ядерного вибуху. Світловий імпульс у системі СІ вимірюється в джоулях на квадратний метр (Дж/мг), несистемна одиниця вимірювання світлового імпульсу кал/см',1 кал = 4,1868 Дж. Величина світлового імпульсу залежить від потужності та виду ядерного вибуху, відстані освітлювальної поверхні до місця вибуху і атмосферних умов.
Тривалість світлового імпульсу залежить від потужності вибуху і визначається за формулою
де ц — потужність вибуху, кт.
Максимальним буде радіус ураження світловим випромінюванням при повітряному вибусі, тому що світла область має форму кулі й світлова енергія значно менше поглинається. Взимку радіуси у 1,5—2 раза менші.
Світловий імпульс пропорційний потужності ядерного вибуху і обернено пропорційний квадрату до центра вибуху. Світловий імпульс швидко зменшується зі збільшенням відстані від центру вибуху. Якби він поширювався в порожнечі, то його величина зменшувалася б пропорційно квадрату відстані від центру вибуху. Але світовий імпульс поширюється в повітрі, він ним частково поглинається (табл. 11).
Надзвичайні ситуації
Таблиця 11. Величина світлового імпульсу влітку залежно від потуж
ності,
виду ядерного вибуху і радіуса*
Світловий
імпульс (кДж/м!)
Потужність,
Мт, вид вибуху і радіус, км
0,2
0,2
0,5
1
5
10
п
н
п
н
п
н
п
н
п
н
п
н
120
5,0
3,8
10,0
6,0
16,0
9,0
20,0
11,0
35,0
24,0
50,0
30,0
400
4,0
3,2
8,0
5,0
13,0
7,5
16,0
9,0
30,0
18,0
35,0
24,0
800
1.6
1.3
5,3
3,0
8,0
5,0
10,0
6,0
20,0
11,0
25,0
14,0
1200
1.4
1.2
4,4
2,5
6,7
4,0
8,0
5,0
17,0
9,4
23,0
12,0
1600
1.2
ІД
3,6
2,0
5,7
3,5
7,0
4,5
15,0
8,8
20,0
10,5
2000
1.0
1,0
3,0
1,8
5,0
3,2
6,5
4.1
14,0
8,0
18,0
9,5
2800
0,8
0,8
2,2
1,5
4,0
2,5
5,5
3,5
12,0
6,5
15,0
8,0
|
4000
0,5
0,5
1,5
1.2
2,5
1,5
4,0
2,5
9,0
5,4
1,0
6,5
*
п — повітряний, н — наземнии.
Залежно від світлового імпульсу, який потрапляє на незахищені, відкриті ділянки шкіри, у людей виникають опіки, які поділяються на чотири ступеня:
опіки першого ступеня — при світловому імпульсі 80— 160 кДж/м® симптоми ураження шкіри такі: почервоніння, припухлість, болючість;
опіки другого ступеня — при світловому імпульсі 160— 400 кДж/м® на шкірі утворюються пухирі, наповнені рідиною, болючість;
опіки третього ступеня — при світловому імпульсі 400— 600 еДж/м' омертвіння шкіри, підшкірних тканин, утворення виразок;
опіки четвертого ступеня — при світловому імпульсі понад 600 кДж/м® спостерігається обвуглювання тканин, омертвіння підшкірної клітковини, м'язів і кісток.
Орієнтовні радіуси і ступені ураження людей світловим випромінюванням залежно від потужності та виду повітряного вибуху наведені у табл. 12.
Шкідлива дія світлового випромінювання і для органів зору. Від світлового спалаху виникає тимчасове засліплення, причиною якого є руйнування зорового пурпуру сітчастої оболонки. Тривалість засліплення вдень до 5 хв, вночі може бути значно більшою. Опіки рогівки і повік виникають на таких відстанях, як і опіки шкіри. Опіки очного дна виникають, якщо очі були звернені на спалах вибуху. Ураження може бути на великих відстанях від вибуху, під час вибуху потужністю 20 кт, прозорому повітрі вдень ураження настають на відстані до 60 км, при потужності 1 Мт — до 500 км. 123
Таблиця
12. Радіуси зон, ураження світловим
випромінюванням влітку залежно від
потужності та виду вибуху*, км (п —
повітряний, н — наземний)
Ступінь
опіків
Потужність,
Мт, і вид вибуху
0,2
0,2
0,5
1
5
10
и
н
и
н
и
н
и
н
и
н
и
н
Перший
4,4
2,6
10,0
5,5
16,0
9,0
20,0
13,0
36,0
22,0
51,0
34,0
Другий
2,9
1,5
8,5
5,0
13,0
8,5
14,4
9,0
28,0
16,0
43,0
24,0
Третій
і четвертий
2,4
1,3
6,0
4,2
10,0
5,5
12,8
6,0
24,0
12,0
32,0
21,0
*
Взимку радіуси зон ураження у 1,5—2 рази
менші.
Якщо під час спалаху ядерного вибуху очі закриті, ураження не відбувається.
Такі ж ураження очей світлового випромінювання і у тварин.
За тяжкістю опіки у тварин поділяються на чотири ступеня.
Опіки першого ступеня виникають при світловому імпульсі 80 — 240 кДж/м® , вони характеризуються почервонінням, невеликою припухлістю, болючістю шкіри, на обпечених ділянках з'являється серозне випотівання, яке швидко засихає і утворюється темно-ко- ричневі кірочки.
Опіки другого ступеня з'являються при світловому імпульсі 2 40 — 480 кДж/м®, вони характеризуються місцевим підвищенням температури, болючістю уражених місць, пригніченим станом тварини.
Опіки третього ступеня виникають при світловому імпульсі 480 — 800 кДж/м®. При таких опіках з'являється омертвіння шкіри і можливе ураження більш глибоких тканин. Навколо омертвілої ділянки шкіра дуже припухає і болюча, спочатку виділяється серозне випотівання, пізніше, з розвитком інфекції, — гнійний ексудат.
Четвертий ступінь опіків виникає при світловому імпульсі 800—1000 кДж/м'і більше. Відкриті ділянки тіла обвуглюються.
Вплив світлового випромінювання на будівлі, споруди, рослини, лісові насадження. Світлове випромінювання залежно від інтенсивності світлового потоку і властивостей матеріалів викликає обвуглювання, оплавлення і спалахування, що веде до пожеж у населених пунктах і лісах, на хлібних масивах, скиртах сіна і соломи (табл. 11,12, 13,14).
У результаті дії світлового випромінювання і ударної хвилі можуть виникати окремі, масові, суцільні пожежі та вогняні шторми.
Таким чином, світлове випромінювання — це небезпечний уражаючий фактор ядерного вибуху з великим радіусом дії, який може бути причиною великих пожеж населених пунктів, лісових масивів і полів, масового ураження людей і тварин.
2.5.4. Проникаюча радіація
Проникаюча радіація — це потік гамма-випромінювання нейтронів, які утворюються під час ядерного вибуху внаслідок реакції й радіоактивного розпаду продуктів поділу. На проникаючу радіацію витрачається 3,5 — 4 % енергії вибуху. Тривалість проникаючої радіації не більше 10 — 15 с.
Таблиця
13. Вплив світлового імпульсу на деякі
матеріали
Матеріали
Світловий
імпульс, кДж/м!
Спалахування,
обвуглювання
Стійке
горіння
Дошки
соснові, ялинові
480—640
1600—2000
Дошки,
пофарбовані у білий колір
1600—1800
4000—6000
Дошки,
пофарбовані у чорний колір
240—400
800—1200
Брезент
наметовий
400—480
600—800
Бязь
біла
480—720
800—1420
Тканина
бавовняна, темного кольору
240—400
560—640
Толь,
руберойд
560—800
1000—1600
Солома
суха, сіно, стружки
320—480
680—800
Папір
білий
320—400
600—720
Гума
автомобільна
240—400
600—800
Таблиця
14. Радіус виникнення пожеж залежно від
потужності і виду
Місце
виникнення пожеж
Потужність,
Мт і вид вибуху
0,02
0,2
0,5
1
5
10
п
н
п
н
п
н
п
н
п
н
п
н
Населені
пункти
4,4
2,6
6,5
3,8
7,8
4,5
8,5
5,0
14,0
8,0
24,0
14,0
5,0
3,8
7.5
4.5
9,0
5.6
11,0
5,8
20,0
8,5
28,0
16,0
Поля,
достиглі
с/г культури, скошені й сухі трави
6,0
4,2
8,0
5,0
10,0
6,0
13,0
6,2
22,0
10,0
35,0
21,0
*
Для змішаних лісів застосовують
К
=
0,8, для листяних —
К
-
0,7.
Основою уражаючої дії проникаючої радіації є потік гамма променів і нейтронів у зоні ядерного вибуху, які поширюються від центру вибуху на усі боки і проходять відстань у сотні й тисячі метрів.
Уражаюча дія нейтронів пропорційна дозі. Нейтрони і гамма- випромінювання ядерного вибуху діють на об'єкт практично одночасно. Тому уражаюча дія проникаючої радіації визначається сумою доз гамма-випромінювання і нейтронів (нуль біля символів доз показує, що вони визначаються перед захисною перепоною):
Д- ДІ — сумарна доза випромінювання, рад; Д° — доза гамма- випромінювання, рад; ДІ — доза нейтронів, рад. у
Характерною особливістю потоку гамма-променів і нейтронів є здатність їх проникати через значні товщі різних предметів і речовин. На відміну від ударної хвилі і світлового випромінювання, проникаюча радіація є невидимим і безпосередньо невідчутним уражаючим фактором.
У повітрі гамма-промені поширюються на сотні метрів. Проте, проходячи через щільну перепону, це випромінювання послаблюється. Наприклад, гамма-випромінювання стає у два рази слабшим при проходженні через 1,8 см свинцю або 12 —14 см ґрунту. Від властивостей матеріалів і товщини захисного шару залежить ступінь ослаблення проникаючої радіації. Зниження інтенсивності гамма- променів і нейтронів характеризується шаром половинного ослаблення.
Шар половинного ослаблення — це шар речовини, при проходженні через який інтенсивність гамма-променів або нейтронів зменшується у два рази. Його можна визначити за формулою
<*„,= 2 3/р 1,
Де ^ол шар половинного ослаблення, см; р — щільність матеріалу, г/см1; 23 — шар половинного ослаблення води, см.
Іншою складовою проникаючої радіації є потік нейтронів. Вони мають значну проникаючу здатність, яка пояснюється тим, що вони є електрично нейтральними, тому не зазнають електричної взаємодії з ядрами або електронами середовища. Під впливом нейтронів утворюється штучна або наведена радіоактивність хімічних елементів, які до цього не були радіоактивними.
У результаті радіоактивного розпаду цих елементів будуть випускатися в навколишнє середовище бета- і гамма-промені.
Уражаюча дія проникаючої радіації визначається властивістю гамма-променів і нейтронів сильно іонізувати атоми середовища, в якому вони поширюються. Іонізуючи атоми і молекули, які входять до складу клітин, проникаюча радіація порушує функції окремих життєво важливих органів і систем.
Через те, що іонізацію безпосередньо в тканинах виміряти не можливо, вимірюють іонізацію в повітрі й роблять перерахунки на тканини.
Біологічна ефективність нейтронів у кілька разів більша ефективності гамма-променів.
Гамма-промені й нейтрони дуже небезпечні, тому що можуть швидко поширюватися (зі швидкістю світла), легко проникають в організм і уражають практично всі органи і системи.
Характерною особливістю проникаючої радіації є її властивість, подібно рентгенівським променям, проникати через різні матеріали.
Проникаюча радіація не справляє помітного впливу на більшість предметів. Проте під її впливом темніє скло оптичних приладів і засвічуються фотоматеріали, які знаходяться у світлозахисній упаковці, виводяться з ладу електронні прилади, які часто дають нереальні показники. При дії на електрообладнання виникають тимчасові (зворотні) і залишкові (незворотні) зміни електричних параметрів. Погіршуються діелектричні властивості ізоляційних матеріалів, виникають струми витоку. Деякі полімери (гума) залежно від характеру радіації твердіють, або навпаки, стають дуже м'якими.
Характеристикою летальності проникаючої радіації прийнято показник 50 — величину поглинутої дози радіації, за якої 50 % осіб, що зазнали опромінення, вмирають через декілька днів або тижнів. Вважається, що ця величина знаходиться в межах від 600 до 300 рад. Проте дослідження показали, що у населення м. Хіросіми з низькими захисними властивостями організмів, що було пов'язано з війною показник 50 дорівнював 154 рад.
Згубно діє проникаюча радіація на живі організми. Уражаюча дія радіації на живі клітини називається опроміненням. Опромінення порушує нормальну діяльність організму, що проявляється у вигляді так званої променевої хвороби. Ступінь і розвиток променевої хвороби у людей і тварин від дози опромінення, яку одержав організм.
2.5.5. Радіоактивне забруднення
Радіоактивне забруднення є четвертим фактором, на який припадає близько 10 % енергії ядерного вибуху. Під час ядерного вибуху утворюється велика кількість радіоактивних речовин, які, осідаючи з димової хмари на поверхню землі, забруднюють повітря, місцевість, воду, а також всі предмети, що знаходяться на ній, споруди, лісові насадження, сільськогосподарські культури, урожай, незахищених людей і тварин.
Джерелами радіоактивного забруднення є радіоактивні продукти ядерного заряду, частина ядерного палива, яка не вступила в ланцюгову реакцію, і штучні радіоактивні ізотопи.
Радіоактивні речовини, які випадають зі хмари ядерного вибуху на землю, утворюють радіоактивний слід. З рухом радіоактивної хмари і випаданням з неї радіоактивних речовин розмір забрудненої території поступово збільшується. Слід у плані має, як правило, форму еліпса, велику вісь якого називають віссю еліпса. Розміри сліду радіоактивної хмари залежать від характеру вибуху і швидкості вітру, який є середнім за швидкістю і напрямком для всіх шарів атмосфери від поверхні землі до верхньої межі радіоактивної хмари. Слід може мати сотні й навіть тисячі кілометрів у довжину і кілька десятків кілометрів у ширину. Так, після вибуху водневої бомби, проведеному СПІА в 1954 р. у центральній частині Тихого океану (на атолі Бікіні), забруднена територія мала форму еліпса, який простягнувся на 350 км за вітром і на ЗО км проти вітру. Найбільша ширина смуги була майже 65 км. Загальна площа небезпечного забруднення досягла до 8 тис. км2.
Під впливом різних напрямків і швидкостей вітру на різних висотах у межах висоти піднімання хмари вибуху слід може набувати й іншої форми ніж еліпс. Забрудненість місцевості радіоактивними речовинами характеризується рівнем радіації і дозою випромінювання до повного розпаду радіоактивних речовин.
Радіоактивне забруднення місцевості в межах сліду нерівномірне. Найбільше радіоактивних речовин випадає на осі сліду, від якої ступінь забруднення зменшується у напрямку до бокових меж, а також від центру вибуху до кінця хмари.
Слід радіоактивної хмари радіоізотопів, які випали на землю, поділяється на чотири зони забруднення (рис. 7).
Зона А — помірного забруднення, доза радіації на зовнішній межі за час повного розпаду радіоактивних речовин 40 Р, на внутрішній межі 400 Р. Еталонний рівень радіації через годину після вибуху на зовнішній межі зони — 8 Р/год. Площа цієї зони 78 — 80 % всієї території сліду.
Зона Б — сильного забруднення, доза радіації на зовнішній межі за час повного розпаду радіоактивних речовин 400 Р, а на внутрішній — 1200 Р. Еталонний рівень радіації через 1 год вибуху на зовнішній межі зони 80 Р/год. Площа — 10 —12 % площі радіоактивного сліду.
Зона В — небезпечного забруднення, доза радіації на зовнішній межі за час повного розпаду радіоактивних речовин 4000 Р. Еталонний рівень радіації через 1 год після вибуху на зовнішній межі зони — 240 Р/год. Ця зона охоплює приблизно 8 —10 % площі сліду хмари вибуху.
Зона Г — надзвичайно небезпечного забруднення, доза радіації на її зовнішній межі за період повного розпаду радіоактивних речовин 4000 Р, а всередині зони 7000 Р. Еталонний рівень радіації через 1 год після вибуху на зовнішній межі зони 800 Р/год.
Рівні радіації на зовнішніх межах цих зон через 1 год після вибуху становлять відповідно 8, 80, 240, 800 Р/год, а через 10 год — 0,5; 5; 15; 50 Р/год. З часом рівні радіації на місцевості знижуються в 10 разів через кожні 7-кратні відрізки часу. Наприклад, через 7 год
Рис.
7. Слід радіоактивної хмари наземного
ядерного вибуху з рівнями радіації
через 1 год
після
вибуху:
1
— напрямок середнього вітру;
2 —
вісь сліду;
А —
зона помірного забруднення; Б — зона
сильного забруднення; В — зона
небезпечного забруднення; Г
—
зона надзвичайно небезпечного
забруднення; Ь — довжина сліду; Ь —
ширина сліду
після вибуху потужність дози зменшується у 10 разів, через 49 год — у 100, через 343 год — у 1000 разів і т. д.
Основним джерелом забруднення місцевості є радіоактивні продукти поділу. Це суміш багатьох ізотопів різних хімічних елементів, які утворюються в процесі поділу ядерного заряду і радіоактивного розпаду цих ізотопів. Прп поділі ядер урану-235 і плутонію-239 утворюється майже 200 ізотопів 70 хімічних елементів. Більшість радіоізотопів належить до к ор отк о жив у чп х — йод-131, ксенон-133, лантан-140, церій-141 та ін. з періодом напіврозпаду від кількох секунд до кількох днів. Стронцій-90, цезій-137, рубідій-10, крпптон-8, сурма-125 та інші мають напіврозпаду від одного до кількох років. Радіоізотопи цезій-135, рубідій-В7, самарій -14 7, неодпм-144 характеризуються надзвичайно повільним розпадом, який триває тисячі років.
Непрореагована частина ядерного палива, яка випадає на землю, — це ядра атомів урану і плутонію, що розділилися і є альфа-вппр омі- нювачамп.
Залежно від потужності, висоти вибуху і метеорологічних умов радіоактивні випадання можуть мати різний характер. Розрізняють два впдп радіоактивних випадань:
— місцеві, локальні випадання утворюються поблизу місця ядерного вибуху на поверхні або близько поверхні землі. Розмір радіоактивних частинок цих випадань досягає 0,1—2 мм;
тропосферні випадання мають розмір частинок 10 —100 мк. Вони складаються з аерозолів, викинутих у тропосферу. Тропосферні аерозолі досягають поверхні землі в середньому через 15—20 днів після їх утворення. За цей час під дією руху повітряних мас та інших метеорологічних факторів вони можуть бути переміщені на великі відстані від місця появи і навіть обійти земну кулю;
стратосферні випадання складаються з радіоактивних аерозолів, викинутих в атмосферу вище тропопаузи, вони мають повсюдний (глобальний) характер. Розмір аерозольних частинок стратосферних випадань не більше 10 мк.
Великий вплив на ступінь і характер забруднення місцевості мають метеорологічні умови. Вітер у верхніх шарах атмосфери сприяє розсіванню радіоактивного пилу на великі території і цим самим знижує ступінь забруднення місцевості. Сильний вітер у приземному шарі атмосфери частину радіоактивного пилу, який випав на поверхню землі, може підняти в повітря і перенести на іншу територію, що призведе до зменшення ступеня забруднення в даному районі, але збільшення території, забрудненої радіоактивними речовинами.
Під час дощу, снігу, туману ступінь забруднення в районі випадання опадів вищий, ніж у суху погоду. За таких умов протягом одного і того ж часу з дощем або снігом на поверхню землі осідає значно більше радіоактивних речовин. Але сніг ослаблює іонізуючі випромінювання (внаслідок екранізуючої дії) і рівень радіації зменшується. Випадання дощу сприяє перенесенню радіоактивних речовин у ґрунт, а на місцевості також знижується рівень радіації.
Нерівномірне забруднення території радіоактивними речовинами обумовлює і рельєф місцевості. У долинах, ярах, на берегах річок створюється щільне забруднення.
У лісових масивах рівень радіації на ґрунті менший, ніж на відкритій місцевості, тому що радіоактивний пил осідає на кронах дерев і випромінювання частково екранізується деревами. На листі, розміщеному високо і зовні крони дерев нагромаджується менше радіоактивних речовин, ніж на листі, розміщеному в середині крони і внизу. Листя, яке знаходиться в нижній зовнішній частині крони дерев, середньо забруднене радіоактивними речовинами.
Найбільше нагромаджується радіонуклідів у кронах лісових насаджень на узліссях з підвітряного боку і у дерев, які ростуть осторонь, одиничних, особливо на підвищених, відкритих вітрові місцях.
Безпосередньо після випадання радіоактивних речовин починається вертикальна і горизонтальна їх міграція під дією природних факторів. На першому етапі важливими в міграції радіоактивних речовин є метеорологічні фактори — атмосферні опади і вітер. Атмосферні опади, промиваючи крони дерев, пер вміщують р а діонукліди з верхніх частин крони у нижні, а потім і під полог лісу. Вітер, видуваючи тонкодисперсну фракцію радіоактивних речовин, переносить її з крон одних дерев на інші, частково — під полог насаджень і на прилеглу до лісу територію.
При переміщенні радіоактивних речовин під намет лісу поряд із дією метеорологічних факторів важливу роль відіграють процеси біологічної міграції — опадання листя, хвої, кори, плодів та інших забруднених елементів дерева. Радіонукліди, які залишилися в наземній частині насаджень, частково проникають у внутрішні тканини деревини, забруднюють її (табл. 15).
Таблиця
15. Коефіцієнти затримання радіоактивних
речовин лісами
Ліс
Форма
випадання
Коефіцієнт
затримання, %
Сосновий
ліс віком 60 років, зімкнутість крони
0,9
Випадання
частинок до 50 м і:м
80—100
Сосновий
ліс віком 25 років, зімкнутість крони
0,8
Випадання
частинок розмірами до 100 мкм
70—90
Сосновий
ліс віком до ЗО років, зімкнутість
крони 0,8
Випадання
повторних частинок, піднятих з
поверхні землі вітром
40—60
Березовий
ліс віком 40 років взимку, зімкнутість
крони 0,8
Випадання
повторних (ґрунтових)частинок,
піднятих з поверхні землі вітром
20—25
Березовий
ліс віком ЗО—40 років влітку, зімкнутість
крони 0,8
Глобальні
випадання після ядерних вибухів
20—60
Сосновий
ліс віком 50— 60 років, зімкнутість
крони близько 1,0
Та
сама
50—90
Ці дані показують коефіцієнт затримання радіоактивних речовин насадженнями. Коефіцієнт затримання залежить від типу і віку насаджень, сезонних і метеорологічних умов, фізико-хімічної форми і дисперсності радіоактивних речовин, які осідають із атмосфери.
Крім крони насаджень, другим рослинним фільтром для радіоактивних речовин, що осідають, є трав'яний ярус, затримуючі властивості якого також залежать від різних факторів (біомаси, розміру експонуючої поверхні до осідаючих радіоактивних частинок, характеристики цієї поверхні — шорсткості листків та ін.).
У міграції радіонуклідів, затриманих на наземних частинах дерев, важливе значення має осінній листопад у листяних порід. У цей період на лісову підстилку переміщується значна кількість радіоактивних речовин, які осіли в кронах дерев. Повільніше проходить міграція радіонуклідів у хвойних лісах, оскільки тривалість життя хвої три-чотири інколи до семи років.
При глобальних випаданнях у кронах лісових насаджень може нагромаджуватися 65— 95 % гамма-випромінюючих продуктів поділу (головним чином, цезій-137 і церій-144).
У результаті фізичної і біологічної міграції в листяних лісах через рік після разових випадань суміші продуктів поділу частка їх у кроні від загальної кількості в лісі знижується в кілька разів, відповідно збільшується забруднення лісової підстилки і ґрунту.
Вертикальне переміщення стронцію-90 в ґрунті залежить віл водного режиму, механічного складу і фізико-хімічних властивостей ґрунту. В ґрунті під пологом лісу на міграцію стронцію-90 значно впливає рельєф місцевості. Цей радіонуклід переміщується інтенсивніше біля підніжжя і середніх частин пагорбів, покритих лісом, порівняно з вершинами пагорбів.
У хвойних насадженнях самоочищення крон проходить у 3—4 рази повільніше і становить три-чотири роки, а інколи і більше. Після закінчення цього більш небезпечного періоду, радіоактивні речовини, які випали на ліс, переміщуються на лісову підстилку і ґрунт, де міцно фіксуються.
Лісова підстилка, після випадання радіоактивних речовин, стає потужним акумулятором радіонуклідів у лісовому біогеоценозі.
Після глобальних радіоактивних випадань концентрація важливих продуктів поділу в підстилках лісу більша в 10 —1000 разів, ніж в інших фракціях лісової рослинності. У лісовій підстилці може зосереджуватися до 50 — 80 % радіонуклідів, які випадають з атмосфери, від загальної кількості радіоактивних речовин у всьому біогеоценозі.
Висока сорбційна властивість ґрунтів щодо радіоактивних речовин, які випадають з атмосфери, призводить до того, що радіонукліди протягом тривалого часу затримуються в верхніх шарах ґрунту — (0 —15 см). Порівняно повільна міграція більшості продуктів поділу, які осіли з глобальними радіоактивними випадами, відмічається багатьма дослідниками.
Надалі ліси запобігають рознесенню радіоактивних речовин з поверхні ґрунту водою під час весняного танення снігу. Радіоактивні речовини затримуються у верхніх горизонтах лісових ґрунтів і не надходять у річки, менше переносяться вітром і знижують загрозу повторного забруднення території радіонуклідами.
Затримання радіоактивних речовин на поверхні сільськогосподарських посівів і природних сіножатей залежить від щільності забруднення в даному районі (Кі/кмг), характеру наземної частини рос- 132 лин, погоди та інших факторів. Радіоактивні речовини малих розмірів краще затримуються на поверхні рослин, ніж великі. Випадання великих частинок характерне для територій з великою щільністю забруднення. Такі частинки скочуються з поверхні рослин під дією ваги, а також задуваються вітром.
Під час випадання радіоактивних речовин на поверхню відкритих водойм частина радіонуклідів під дією сили ваги опускається на дно, частина поглинається рослинами і тваринами, а частина розчиняється у воді. Йод, молібден, стронцій, цезій, телур розчиняються у воді на 60 — 95 %, а ніобій, цирконій та інші рідкісноземельні елементи розчиняються на 5 — ЗО %.
Одразу після випадання радіоактивних речовин зменшується рівень радіації за рахунок радіоактивного розпаду. Особливо інтенсивно це відбувається в перші години після вибуху. Пояснюється це тим, що із радіоактивних речовин, що випали, багато з малим періодом піврозпаду, які швидко розпадаються, і це впливає на зменшення рівня радіації. Якщо рівень радіації через 1 год після вибуху прийняти за 100 %, то через 2 год він становитиме 43, через 5 год — 15, через 10 год — 6,4, через ЗО год — 1,7, через 100 год — 0,17 % і т. д. Це особливо велике значення має при організації захисту населення, введення режимів захисту населення.
Крім забруднення радіоактивними речовинами після ядерного вибуху, джерелами забруднення можуть бути уранова та радіохімічна промисловість, місця переробки і поховань радіоактивних відходів використання радіонуклідів у народному господарстві, ядерні реактори різних типів.
Уранова промисловість займається видобутком і переробкою, збагаченням урану і приготуванням ядерног.о палива. Основною сировиною для цього палива є уран-235. Під дією теплових нейтронів він зазнає реакції поділу. В урановій руді урану-235 знаходиться всього 0,7 %. На кожному з цих етапів виробництва можливе забруднення навколишнього середовища радіонуклідами. Відходи заводів, що містять радіоактивні речовини, можуть потрапити в річки й озера, можливе витікання фториду урану на збагачувальних заводах.
Радіоактивні речовини також потрапляють у навколишнє середовище у разі виникнення аварійної ситуації під час транспортування, зберігання тепловидільних елементів (твелів) тощо.
У радіохімічній промисловості твели, які відслужили свій термін, надходять для регенерації ядерного палива: урану, плутонію і продуктів поділу урану. Підприємства регенерації ядерного палива є джерелами радіоактивного забруднення навколишнього середовища. Вони періодично зливають стічні радіоактивні води. Тому в навколишньому середовищі можуть нагромаджуватися радіоактивні забруднення.
Забруднення радіоактивними речовинами навколишнього середовища може бути внаслідок аварії в місцях переробки, а також при руйнуванні сховищ радіоактивних відходів.
У вересні 1957 р. на Південному Уралі поблизу м. Киштим сталася велика аварія. Одним із найбільш небезпечних викинутих радіоізотопів був біологічно рухомий стронцій-90. Площа забруднення цим елементом становила 23 000 км2.
У 1958 р. із сільськогосподарського використання було виведено 59 тис. га в Челябінській області і 47 тис. га — у Свердловській.
Радіонукліди як закриті джерела іонізуючих випромінювань широко використовуються у промисловості, сільському господарстві і медицині. При неправильному їх зберіганні та використанні радіоактивні випромінювання від них можуть бути небезпечними для навколишнього середовища.
Серйозною небезпекою може бути радіоактивне забруднення під час використання радіоактивних джерел у космічних дослідженнях і астронавтиці, оскільки внаслідок аварійних ситуацій запуску ра- кет-носіїв, посадці супутників і космічних кораблів радіоактивне джерело зі стронцієм-90 і плутонієм-238 може зруйнуватись.
Аварія або згорання радіоактивних джерел струму, які працюють на стронції-90 або плутонії-238, рівнозначні вибуху водневого боє- припасу.
Якщо згорає таке джерело струму потужністю всього 25 Вт, то забруднення стронцієм-90 таке саме, як під час вибуху ядерного боє- припасу потужністю 2 Мт.
У липні 1969 р. внаслідок аварії на американському супутнику плутонієм-238 була забруднена атмосфера над Індійським океаном. В атмосферу потрапили радіонукліди з активністю 17 • 10і Кі.
Небезпечним є забруднення навколишнього середовища відходами радіоізотопних лабораторій, які використовують радіонукліди у відкритому вигляді для наукової і виробничої мети. Скидання радіоактивних відходів у стічні води, навіть при допустимих концентраціях, з часом призведе до небезпечного нагромадження їх, що буде реальною небезпекою для людей і тварин.
Будівництво і експлуатація атомних електростанцій показали можливість ефективного використання атомної енергії в мирних цілях, але у разі аварій, викликаних різними причинами, може бути радіоактивне забруднення території небезпечніше, ніж після вибуху ядерного боєприпасу. В активній зоні ядерних реакторів знаходиться велика кількість радіоактивних речовин, але більшість реакторів не виділяє їх у навколишнє середовище в небезпечній кількості. 134
Але у воєнний час при застосуванні звичайної зброї або у мирний час внаслідок аварії може виникнути втрата теплоносія першого контуру охолодження реактора, повна розгерметизація палива, плавлення активної зони реактора і навіть часткове випаровування продуктів ядерного поділу з руйнуванням або без руйнування реактора. У такому випадку навколишнє середовище буде забруднене продуктами поділу урану.
Радіонуклідний склад і кількість викинутих зі зруйнованого реактора радіонуклідів залежать від характеру руйнування, потужності реактора, режиму перевантажень палива, тривалості роботи реактора, часу після останнього перевантаження палива. Ці забруднення за кількістю і якісним складом значно відрізняються від забруднення після ядерного вибуху.
У 1957 р. у Великобританії внаслідок великої аварії з викиданням в атмосферу радіоактивних речовин стронцію-90, йоду-131, цезію 137 та ін. була забруднена територія близько 500 км2.
У реакторі більшість радіонуклідів утворюється задовго до його руйнування і вміст к ор отк о жив у чи х радіонуклідів тут буде значно меншим, ніж під час вибуху ядерного боєприпасу. Цим і пояснюється повільний спад рівня радіації на місцевості, забрудненій радіоактивними речовинами, викинутими при руйнуванні ядерного реактора:
( У" р = р —
\'Ое/
де Р< і Р, — потужність дози гамма-випромінювання на місцевості на час г і Го після руйнування реактора.
Аналізуючи дані про території радіоактивного забруднення, які можуть бути непридатними для проживання людей тривалий час після ядерного вибуху потужністю 1 Мт і після руйнування ядерного реактора РВБК-1000 з енергетичною потужністю 1000 МВт, можна зробити висновок про радіаційні наслідки, порівняні у табл. 16. Проте потужність доз випромінювання на місцевості у випадку руйнування ядерного реактора ніколи не буде такою високою, як після ядерного вибуху, і такі значення лишаються на невеликій території тривалий час.
Руйнування реактора може відбутися під час землетрусу або повітряної ударної хвилі й за радіаційними наслідками аналогічне руйнуванню звичайною зброєю.
Існує багато типів ядерних реакторів. АЕС, побудовані в Україні, базуються на реакторах водо-водяних з корпусом під тиском (ВВЕР — водо-водяний енергетичний реактор) і канальних уран-графітових реакторах (РВ5-К). Вони належать до реакторів на теплових повільних нейтронах.
Таблиця
16.
Територія, непридатна для проживання
після ядерного вибуху (1 Мт) і руйнування
ядерного реактора РВБК-1000 (потужність
1000
МВт),
км2
Доза,
рад/рік
Період
часу
1
рік
5
років
10
років
100
років
2
15
000/2300
90/800
15/360
2/500
10
2000/500
10/200
2/100
0/20
50
300/100
2/40
0/20
0/5
100
130/50
0/20
0/10
0/2
Реактори типу ВВЕР працюють на Запорізькій, Хмельницькій, Рівненській, Південноукраїнській АЕС.
Інші конструктивні й технологічні основи в уран-графітових реакторах канального типу, в яких сповільнювачем служить графіт, а теплоносієм — вода. Атомні електростанції з реакторами такого типу працюють за одноконтурною схемою: пара для обертання турбіни одержуються безпосередньо в реакторі, і в нього ж повертається вода після конденсації пари, відпрацьованої в турбіні.
Важливим етапом в еволюції ур ан-гр афітових канальних реакторів (інколи називають в о до-гр афітовими, підкреслюючи, що теплоносієм служить вода, а сповільнювачем — графіт) було створення реактора РВБК-1000 потужністю 1 млн кВт. Такі реактори побудовані на Чорнобильській АЕС (а в Росії — на Ленінградській, Курській і Смоленській).
Одна з найважливіших вимог до ядерних реакторів — безпека АЕС у всіх режимах її роботи, як нормальних, так і аварійних. Повинна бути забезпечена надійна зупинка ланцюгової реакції поділу за будь-яких аварійних ситуацій: надійне охолодження активної зони в нормальних експлуатаційних та аварійних режимах, пов'язаних із виходом із ладу різного обладнання. Необхідно не допустити руйнування оболонок твелів і викидання радіоактивного теплоносія й радіоактивних речовин за межі АЕС. Цього не вдалося добитися на Чорнобильській АЕС, що і призвело до катастрофічною забруднення великих територій. Із зруйнованого реактора, за офіційною оцінкою фахівців, було викинуто близько 500 млн Кі активності. Це у 3 мли раз більше порівняно з викиданням після аварії на американській АЕС "Три-Майл Айленд". Радіоактивне забруднення еквівалентне забрудненню від вибуху 330 двадцятикілотонних бомб (аналогічних скинутим на Хіросіму і Нагасакі).
У результаті аварії на ЧАЕС радіонукліди поширилися в Україні на території 3,5 мли га сільськогосподарських угідь, забруднено 1,167 млн га лісів, 1687 населених пунктів,
Особливістю радіоактивного забруднення було те, що забруднення відбулося нерівномірно, плямами, з перенесенням на дуже великі відстані від аварії. Викидання радіонуклідів зі зруйнованого реактора було не високим (до 1,5 км) і переважно у вигляді дрібнодисперсного аерозолю. У такому вигляді радіонукліди під впливом вертикальних переміщувань потоків повітря (інверсії, конвекції), зміни напрямку і швидкості вітру формували характер забруднення території зовсім відмінний від забруднення під час ядерного вибуху.
Тривалість і мінлива інтенсивність викидання радіоактивних речовин зі зруйнованого реактора, незначна висота переміщення радіоактивної хмари, метеорологічні умови, рельєф місцевості, висота і густота забудови населених пунктів зумовили нерівномірність (плямистість радіоактивного забруднення місцевості).
Через це на незначних площах, навіть в окремих населених пунктах були виявлені ділянки з різним ступенем забруднення. Найбільше радіоактивних речовин осіло в низинах, заплавах, лісах та з підвітряної сторони населених пунктів. Найменш забрудненими були поля з бідною рослинністю на підвищених місцях.
Період з 26 квітня по 5 травня характеризувався найбільш інтенсивним викиданням в атмосферу радіоактивних речовин. За цей час напрямок вітру змінився на 360°. Основні зони радіоактивного забруднення сформувалися у західному, південно-західному і північно- східному напрямках від станції. Значно менші забруднення були на південь від станції.
На місцевості, де не проводилися переорювання, рекультивації, перекопування, радіоактивні речовини, що випали, особливо на піщаних рухомих ґрунтах, легко переносяться вітром, бурями, транспортом і відбувається рухоме повторне забруднення. Розподіл і перенесення радіоактивних речовин відбувалися в атмосфері в основному в приземному шарі, тоді як під час ядерного вибуху значна частка радіоізотопів потрапляє в тропосферу і стратосферу, а потім формує радіоактивну зону забруднення у вигляді глобальних опадів.
Після наземного ядерного вибуху діаметр частинок радіоактивного забруднення на ближньому сліді становить ЗО—50 мкм, а на дальньому — більше 6 мкм. Після аварії на АЕС утворився дрібнодисперсний аерозоль від 0,5 до 3 мкм, що забруднював місцевість на шляху радіоактивної хмари. Тому ці радіоактивні частинки повільно осідали на землю, тривалий час перебували в повітрі, переносились вітром на значні відстані від аварії, легко проникали у приміщення крізь незначні щілини. Ці радіоактивні речовини міцно утримувались поверхнями будинків, техніки, гілками і кронами дерев, одягом і взуттям, шкірою тварин, всмоктувалися листям рослин, добре розчинялися у воді й засвоювалися гідробіонтами, проникали в організм людини і тварини крізь слизові оболонки та шкіру.
Все це сформувало особливості ураження людей і сільськогосподарських тварин, незначний вплив вітру і дощу на самодезактива- цію поверхонь забруднених об'єктів і труднощі в проведенні дезактивації будівель і техніки.
Якщо порівняти спад рівня радіації після ядерного вибуху і аварії на атомній електростанції, то і тут є велика різниця. Після вибуху реактора викидання не було тільки неодноразовим, а й продовжувалося тривалий період, що було однією з причин невідповідності зниження рівня радіації після аварії і ядерного вибуху. Друга причина та, що під час аварії значно менше, порівняно з ядерним вибухом, було викинуто к ор отк о жив у ЧИ X ізотопів, від яких залежить швидкість зниження рівня радіації на місцевості.
Після аварії на АЕС в атмосферу було викинуто майже 450 різних радіонуклідів, багато з яких к ор отк о жив у чі — ніобій-95, йод-131, стронцій-89 та ін.
Значну частину становив радіоактивний йод-131 з періодом напіврозпаду 8,04 доби. Цей радіоізотоп на 50 — 70 % створив радіоактивність. Після цього з розпадом основної кількості коротко живучих радіонуклідів залишилися довгоживучі — стронцій-90, цезій-137, церій-144, рутеній-106, а також трансуранові — плутоній-238, -239 і -240, нептуній, америцій, уран, торій та радіоактивнігази: ксенон-133, криптон-85 (табл. 17).
ЗО травня 1986 р. вся територія радіоактивного забруднення (ЗмР/год і більше) була умовно поділена на три зони:
відчуження — територія обмежена ізолінією з рівнем радіації понад 20 мР/год і річною дозою більше 40 бер;
тимчасового відселення — від 5 до 20 мР/год і річною дозою 10 — 40 бер;
жорсткого контролю — від 3 до 5 мР/год і річною дозою 5 —10 бер.
Таблиця
17. Активність радіонуклідів у четвертому
енергоблоці ЧАЕС на момент аварії, Кі
Радіонуклід
Період
напіврозпаду
Активність
радіонукліда
Нептуній
2,35
доби
7,2
• 10=
Иод
8,04
доби
8,6-10'
Стронцій
50,5
доби
6,3-10'
Ніобій-95
35,15
доби
1,3-10=
Стронцій-90
29,12
року
6-Ю-
Цезій-137
ЗО
років
8-Ю-
Плутоній-238
87,74
року
2,6-10'
Плутоній-239
24
065 років
2,3
-10'
Плутоній-240
6
537 років
3,3-10*
Рівні радіації на зовнішніх і внутрішніх межах зон знизилися за рік після аварії в 10 разів. Зі зниженням небезпеки зовнішнього опромінення переважного значення в загальній уражаючій дозі набуло внутрішнє опромінення цезієм-137, стронціем-90, ізотопами плутонію.
У 1991 р. прийнятий Закон України "Про правовий режим території, що дістала радіоактивне забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи", який визначає рівні забруднення місцевості та вид екологічної зони.
Згідно зі статтею 1 Закону забрудненою вважається територія, проживання на якій може призвести до опромінення населення понад 0,1 бер за рік (перевищує природний доаварійний фон).
За статтею 2 забруднена територія поділяється на такі зони.
Зона відчуження — 30-кілометрова зона (40 — 80 Кі/км"), з якої була проведена евакуація у 1986 р.
Зона відчуження потенційно небезпечна — є місця, де припадає 1000 Кі на км».
Зона безумовного (обов'язкового) відселення — територія, що зазнала інтенсивного забруднення довгоживучими ізотопами: цезієм від 15,0 Кі/км2, стронцієм від 3,0 Кі/км2, плутонієм від 0,1 Кі/км2. Це територія, де людина може дістати додаткову дозу опромінення понад 0,5 бер на рік.
Зона гарантованого добровільного відселення — це територія за щільністю забруднення ґрунту ізотопами: цезієм від 5,0 до 15 Кі/км2, стронцієм від 0,15 до 3 Кі/км2, плутонієм від 0,01 до 0,1 Кі/км2, на цій території людина може отримати додаткову дозу опромінення понад 0,1 бер за рік.
Зона посиленого радіоекологічного контролю з щільністю забруднення ізотопами: цезієм від 1,0 до 5,0 Кі/км2, стронцієм від 0,02 до 0,15 Кі/км2, плутонієм від 0,0005 до 0,01 Кі/км2. На цій території людина може отримати додаткову дозу опромінення 0,1 бер за рік.
За 10 років після аварії значно знизилась радіоактивність аерозолів повітря. Так, бета-активність повітря в м. Чорнобиль знизилась на 6 — 8 порядків і в 1995 р. становила 10®—10* Бк/м".
Характер фіз ик о - хімічн ог о стану радіоактивних речовин обумовило те, що під час аварії горів графіт і дуже сильно підвищувалася температура. За таких умов утворилися оксиди і карбаміди деяких рідкісних металів. Ці радіоактивні частинки погано змиваються водою з поверхні рослин, будівель, техніки, ґрунту, рослини їх не засвоюють, вони легко переносяться вітром, водою і поширюють територію забруднення. Забруднення такого типу раніше не було.
Великі ядерні країни з 1945 по 1963 р. провели 498 ядерних вибухів в атмосфері. У результаті цього в атмосферу викинуто 19,3 млн Кі радіоактивного стронцію і 33,7 млн Кі радіоактивного цезію, тобто загальна сума за всі роки становила 53 мли Кі, а після аварії на ЧАЕС сумарне викидання (без урану, плутонію і радіоактивних газів) радіонуклідів дорівнювало 500 млн Кі.
За оцінкою академіка А. Сахарова, сумарна довготривала дія радіації від зруйнованого реактора адекватна вибуху десятимегатонної бомби або 500 двадцятикілотонних атомних бомб.
Радіаційні ураження людей і тварин. Постановою Кабінету Міністрів України від 23.07.91 № 106, розпорядженнями від 12.01.93 № 17-р і від 27.01.95 № 37-р до зон радіоактивного забруднення віднесено 2213 населених пункти (без Зони відчуження) дванадцяти областей України, в яких проживає 2 404 870 осіб (за станом на 1 січня 1995 р.). Площа зон радіоактивного забруднення, визначених Законами України, пов'язаними з Чорнобильською катастрофою, становить 50,5 тис. км2, із них Зона відчуження — 2,19 тис. км2.
На місцевості, забрудненій радіоактивними речовинами, у людей і тварин можуть виникати радіаційні ураження, обумовлені як зовнішнім променевим впливом, так і внутрішнім опроміненням внаслідок потрапляння в середину організму радіоактивних речовин.
Зовнішнє загальне опромінення виникає від дії гамма-в ипр омі- нюв ань.
Внутрішнє опромінення спричиняє дія радіоактивних речовин, які потрапили всередину організму з повітрям, їжею, водою, а також через шкіру і слизові оболонки.
При випаданні радіоактивних речовин можливий розвиток змішаної форми ураження як у людей, так і у тварин, обумовленої зовнішнім опроміненням і надходженням радіоактивних речовин в організм.
Клінічна картина радіаційного ураження при внутрішньому ураженні дещо відрізняється від гостропротікаючої хвороби, викликаної зовнішнім опроміненням.
Зовнішнє гамма-опромінення, як і проникаюча радіація, спричиняє у людей і тварин однакове ураження. При впливі проникаючої радіації організм одержує дозу за дуже короткий термін — від десятих частки секунди до секунди, а при зовнішньому опроміненні доза нагромаджується за час перебування на забрудненій території нерівномірно. Основну дозу опромінення організм одержує за чотири доби: у першу добу — до 63 % сумарної дози до повного розпаду радіоактивних речовин, а за три доби — до 72 % загальної дози. 140
Опромінення може бути одноразовим і багаторазовим. Одноразовим вважається опромінення, одержане за перші чотири доби, а одержане за більше ніж чотири доби вважається багаторазовим.
З 3 по ЗО добу нагромаджується від 5 до 35 %, а з 31 до 90 доби від 5 до 10 % сумарної дози до повного розпаду радіоактивних речовин.
Такий вплив опромінення залежить від потужності джерела опромінення, відстані до епіцентру вибуху, швидкості вітру. Тому особливо важливо організувати захист у перші чотири доби.
Залежно від дози опромінення, проникаючої радіації чи радіоактивних речовин загальне зовнішнє гамма-опромінення спричиняє у людей і тварин гостру променеву хворобу. Вона може бути від легкого до надзвичайно важкого ступеня.
Променева хвороба у людей. Опромінення людей дозою від 100 до 200 Р призводить до легкого ступеня хвороби. У людини проявляється нездужання, загальна слабкість, головний біль, незначне зменшення лейкоцитів у крові. При цьому ступені ураження люди видужують .
Середній ступінь розвитку хвороби виникає при дозі опромінення від 200 до 400 Р. Ознаками хвороби є важке нездужання, головний біль, часте блювання, розлади функцій нервової системи, майже наполовину знижується кількість лейкоцитів. Люди видужують через кілька місяців, але можливі часті ускладнення хвороби.
Важкий ступінь ураження виникає при дозі опромінення від 400 до 600 Р. Стан здоров'я хворого дуже важкий, сильний головний біль, блювота, пронос, буває втрата свідомості, проявляється різке збудження, крововиливи в шкіру і слизові оболонки, різко зменшується кількість лейкоцитів і еритроцитів, ослаблюються захисні сили організму і з'являються різні ускладнення. Без лікування хвороба часто (до 50 %) призводить до смерті.
Надзвичайно важкий ступінь хвороби розвивається при одержаній дозі опромінення 600 Р і більше. Симптоми такі, як і при важкому ступені ураження, але хвороба протікає дуже важко і при неефективному лікуванні таке ураження у 80 — 100 % випадків призводить до смерті.
Діючи на організм людини, іонізаційні випромінювання виявляють такі особливості: висока руйнівна ефективність поглинутої енергії, навіть мала доза може спричинити глибокі біологічні зміни в організмі; наявність прихованого періоду уявного благополуччя (при опроміненнях малими дозами він може бути дуже довгим); випромінювання має генетичний ефект, тобто впливає не тільки на даний організм, а й на його нащадків; різні органи організму мають не однакову чутливість до опромінення: найбільш чутливі кровотворні органи (кістковий мозок, селезінка), щитовидна залоза, статеві й внутрішні органи, молочні залози; вплив опромінення залежить від частоти впливу іонізаційних випромінювань, одноразове опромінення у великій дозі призводить до тяжчих наслідків, ніж багаторазове у невеликих дозах; вплив від малих доз може підсумовуватися чи накопичуватися, це називається комуляцією.
Вплив на організм іонізуючого опромінення призводить до складних хімічних, фізичних і біологічних процесів.
Під впливом опромінення вода тканин організму розкладається на водень (Н) та гідроксильну групу (ОН), що утворюють оксид НО, і перекис водню Н а 0 а — продукти з високою хімічною активністю. Вступаючи в реакцію з молекулами білка, ферментів та інших структурних елементів тканин, вони руйнують її. У результаті цього уповільнюється та зупиняється ріст тканин, порушуються обмінні процеси, пригнічується активність ферментних систем, з'являються хімічні сполуки не властиві організму — токсини, що порушують життєдіяльність окремих функцій і систем організму.
Біохімічні зміни в організмі настають протягом мільйонних часток секунди і відбуваються як через декілька секунд, так і через десятиріччя після опромінення, що може призвести до зміни в ньому, виникнення раку або до загибелі. Цей процес може бути прискорений або спровокований повторним опроміненням.
При рівномірному опроміненні всього тіла зі 100 % дози кістковий мозок може поглинути 12 %, молочні залози — 15, легені — 12, яєчники і сім'яники — 25, щитовидна залоза — 3, кісткова тканина — З, інші тканини ЗО %. Ці цифри показують коефіцієнти радіаційного ризику органів.
Найбільш уразливою до опромінення є кровотворна система організму, її нормальне функціонування порушується при дозах опромінення 0,5—1 Гр (50 —100 Р), і якщо доза не зростає, кровотворні органи мають високу здатність відновлюватись, можуть повністю відновити свої функції.
Високу чутливість до опромінення мають репродуктивні органи і очі. Опромінення сім'яників одноразовою дозою 0,1 Гр (10 Р) призводить до тимчасової стерильності чоловіків, доза більша 2 Гр (200 Р) може призвести на тривалий період до сталої стерильності. Менш чутливі до ураження яєчники, проте доза більша 3 Гр (300 Р) може призвести до безпліддя. На відміну від інших органів, для цих органів сумарна доза, отримана за кілька разів, більш небезпечна, ніж одноразова. Очі уражуються при дозах 2 — 5 Гр (200 — 500 Р).
Дуже небезпечне опромінення дітей. Воно може призвести до аномального розвитку кісток, розумової відсталості, втрати пам'яті. 142
Радіоактивні речовини, потрапляючи в організм, переважно уражують ті тканини та органи, в яких відкладаються: стронцій — у кістках, цезій — у м'язах, уран і плутоній — у печінці, товстому кишечнику, нирках, йод — у щитовидній залозі.
Такий негативний вплив на організм не здатний викликати ніякий вид енергії (теплової, електричної), поглинутий організмом у такій самій кількості. Так, смертельна доза опромінення для ссавців — 5 Гр (500 Р) відповідає поглинутій енергії випромінення 5 Дж/кг (5 • 10* ерг/г). Ця енергія зігріла б тіло людини не більш як на 0,001 °С (склянка гарячого чаю).
Променева хвороба у тварин. Легкий ступінь ураження тварин виникає при дозі опромінення 150 — 250 Р. Спостерігається пригнічений стан, блювота, відмова від кормів, почервоніння слизових оболонок, зменшення кількості лейкоцитів. Тривалість цього періоду від кількох годин до 2 — 3 діб.
Середній ступінь розвитку променевої хвороби у тварин виникає при дозі опромінення 250 — 400 Р. Тварини відмовляються від кормів, у них пригнічений стан, короткочасна лихоманка і пронос, на шкірі й слизових оболонках з'являються крововиливи, зменшується кількість лейкоцитів і лімфоцитів на 50 % і більше, а через два тижні зменшується кількість еритроцитів і тромбоцитів, через 5 днів у овець починає випадати шерсть. Тривалість хвороби від 3 до 14 діб.
Важкий ступінь розвитку променевої хвороби у тварин розвивається при дозі опромінення від 400 до 600 Р. Протікає хвороба з важким пригніченим станом, підвищеною температурою тіла, випаданням шерсті, різким зменшенням лейкоцитів, еритроцитів, тромбоцитів, проносом, часто з кров'ю, крововиливами в шкіру і слизові оболонки. Настає зневоднення організму. З'являються ускладнення. Якщо не проведено ефективного лікування до 60 % тварин гине.
Надзвичайно важкий ступінь розвитку хвороби спостерігається при опроміненні дозою 600 — 750 Р і більше. Симптоми ураження такі, як і при важкому ступені ураження, але протікають ще важче, і тварини через 10 —15 діб гинуть.
У тварин до дії опромінення існує видова особливість реакції на опромінення. Комахи і шкідники витримують дози опромінення в десятки тисяч рентген.
Тривале надходження всередину організму невеликої кількості радіоактивних речовин або опромінення невеликими дозами призводить до розвитку хронічної променевої хвороби.
Зовнішній вплив бета-частинок на людей і тварин виявляється при зовнішньому забрудненні радіоактивними речовинами. З'являються «бета-опіки» шкіри: у людей на руках, голові, шиї, попереку; у тварин різні ділянки шкіри можуть мати не однаковий ступінь ураження. Так, якщо тварини проходять по місцевості, де випали радіоактивні речовини, уражуються ділянки тіла, які торкаються забруднених об'єктів (ґрунт, рослинність та ін.). У таких випадках найчастіше уражуються міжкопитні щілини, суглоби, кінцівки, морди, носові отвори і очі, пах і вим'я, рот.
Якщо тварини знаходяться на відкритій місцевості під час випадання р а діонук лі дів, ураженими будуть спини, крупи, голови.
Важкість ураження залежить від тривалості контакту радіоактивних речовин з поверхнею тіла людини чи тварини, ступеня забруднення радіоізотопами, дози та її потужності, дрібності опромінення і реактивності організму.
Ураження шкіри бувають легкого, середнього і важкого ступеня.
Після аварії на Чорнобильській АЕС основним ураженням людей і тварин було внутрішнє внаслідок постійного надходження радіоактивних речовин в організм із їжею, кормами, водою і повітрям. У перші два місяці найбільш небезпечними були радіоізотопи йоду, які легко надходили в організм людей з продуктами і повітрям, а в організм тварин з повітрям і кормами. Поширенню радіонуклідів сприяла суха вітряна погода. Відсутність зимових кормів, використання зеленої маси пасовищ з низьким, забрудненим радіоактивними речовинами травостоєм, коли тварини разом з кормами захоплювали і радіоізотопи, призвели до значного надходження їх в організм. Саме тому у тварин були запалення і некрози щитовидних залоз, ураження внутрішніх; органів, забруднення продукції і гною.
Так, на відстані ЗО—80 км від ЧАЕС на радіоактивному сліді при відносно невисоких дозах опромінення всього тіла (4—24 рад) і шлунково-кишкового тракту (12 — 73 рад) поглинуті дози на щитовидну залозу були відносно високими, до 380 — 2270 рад. Навіть у тварин, евакуйованих із тридцятикілометрової зони, дози опромінення щитовидної залози досягали 2800 — 7140 рад.
Найбільш небезпечні для організму такі бета- і гамма- випромінювачі, які відкладаються в кістках: стронцій-90, стронцій-89, барій-140, ітрій-91, цезій-144. При тривалому надходженні радіоактивні речовини розподіляються і відкладаються в окремих тканинах і органах вибірково (табл. 18). При надходженні кількох радіоізотопів специфіка відкладання кожного з них в основному органі чи тканинах збігається, уражаюча дія на організм посилюється і виявляється раніше.
Основна маса радіоактивних речовин виводиться з калом у перші
— 4 дні після надходження в організм, і такі виділення можуть бути джерелом забруднення навколишнього середовища,
Стронцій-90 і барій-140 в основному виводяться з калом, цезій-37 виділяється з калом менше, ніж стронцій-90, але більше виводиться
сечею і молоком. Цезій-137 у корів з калом виділяється інтенсивніше, ніж у кіз.
Таблиця
18. Розподіл і відкладання стронцію-90,
цезію-137 і суміші бета-випромінювачів
в організмі сільськогосподарських
тварин, % добової дози
Органи
і тканини
Вівці
Свині
Стронцій-90
Церій-144
Цезій-137
Стронцій-90
+ + цезій + фосфор-32
М'язи
0,58
0
255,0
435,0
Печінка
0,134
0,698
2,28
20,9
Нирки
—
0,012
1,46
4,1
Селезінка
—
0,057
0,27
1,4
Легені
—
0,150
3,64
8,0
Скелет
450,00
5,510
5,51
558,0
Всього
450,704
6,427
268,16
1027,4
У птахів радіоактивні речовини виводяться з яйцями: в шкаралупі ізотопи стронцію і барію, у білку — ізотопи цезію, в жовтку — ізотопи йоду, телуру, молібдену.
Для оцінювання уражаючої дії радіоактивних речовин і розробки, планування та проведення заходів захисту сільськогосподарських тварин та використання продукції тваринництва значення мас величина біологічного напіввиведення (Т). Час, за який з організму виводиться половина радіоізотопу, що надійшов, називається біологічним періодом напіввиведення. Поряд з виведенням радіоактивних речовин постійно відбувається фізичний розпад радіоізотопів Тф), тому фактично кількість цих речовин в організмі зменшується в результаті двох процесів, які протікають одночасно незалежно один від одного.
Час, необхідний для зменшення наполовину кількості радіоізотопу, який знаходиться в організмі, в результаті виведення і розпаду, визначається як ефективний період напіввиведення (Теф):
* 111,111,!-
Із наведеного співвідношення виходить, що ефективний період напіввиведення для коротко живучих радіоізотопів визначається в основному швидкістю радіоактивного розпаду, а для довгоживучих інтенсивністю біологічних процесів виведення.
Ефективний період напіввиведення різний для кожного радіоізотопу і залежить від фізико-хімічних властивостей і кількості радіоізотопу, який надійшов, типу й особливостей його поділу і затримки в організмі, функціонального стану організму, виду і віку тварини, а також строку з часу надходження ізотопу.
Вплив радіоактивних речовин на рослини. Радіоактивні речовини надходять у рослини двома основними шляхами: забруднення рослин радіоактивними речовинами, які осідають із атмосфери безпосередньо на рослини і засвоєння рослинами радіонуклідів з ґрунту. У вегетаційний період забруднення рослин радіонуклідами може відбуватися одночасно двома шляхами.
Забруднення сільськогосподарських рослин позакореневим шляхом надходження обумовлюється природою радіоізотопів, умовами зовнішнього середовища, фіз ик о - хімічними властивостями радіоактивних речовин і біологічними властивостями рослин.
Рівні радіоактивного забруднення рослин залежать від концентрації радіонуклідів в атмосфері та інтенсивності їх осідання. Значну роль відіграє дисперсність радіоактивних речовин, чим більші частинки, тим менше їх затримується на рослинах. На ступінь фіксації рослинами радіонуклідів впливають хімічні властивості. У рослини проникають найбільш рухомі радіонукліди, у першу чергу йод і цезій.
На ступінь радіоактивного забруднення рослин впливають морфологічні особливості. Затримка рослинами радіоактивних речовин збільшується з ростом і розвитком вегетативної маси, із горизонтальним розміщенням листя і стебел, наявністю складок, зморшкуватості, опушеності й смолистих відкладень.
На рівні радіоактивного забруднення суттєво впливають умови зовнішнього середовища. Підвищена вологість повітря збільшує ступінь затримання на рослинах радіоактивних речовин, і навпаки, великий дощ змиває їх з рослин.
Зменшення забруднення рослин радіонуклідами з часом зменшується завдяки дії всіх факторів зовнішнього середовища: змивання дощем, здування вітром, обтрушування тваринами, опадання з відмерлим старим листям.
Опромінення рослин відбувається радіоактивними речовинами, що знаходяться на рослинах і на поверхні ґрунту.
Радіаційне ураження рослин в основному відбувається внаслідок бета-випр омінюв анн я. Бета-промені сильніше поглинаються органами рослин: листям, стеблами, точками росту, генеративними органами і насінням.
У загальній поглинутій рослинами дозі випромінювання частка бета-випромінювання може в 10 — 15 разів перевищувати частку гамма-в ипр омінюв анн я залежно від виду і висоти рослин, тобто доза опромінення, яку одержує, рослина у 10 —15 разів вища експозиційної дози гамма-випромінювання за дозиметричними приладами.
При ураженні радіоактивними речовинами рослин навесні й влітку в момент їх активного росту вміст радіонуклідів виявляється найбільш високим у вегетативних органах — листі та стеблах рослин. Зерно забруднюється менше і неоднаково у різних культур і сортів: більше у колосових за рахунок безпосереднього потрапляння на них радіоактивних речовин, менше — у бобових і кукурудзи.
Променеве ураження у рослин виявляється у гальмуванні й затримці росту, зниженні урожайності, зменшенні репродуктивних властивостей насіння, бульб і коренеплодів. Знижуються харчові якості врожаю. Важке ураження призводить до повної зупинки росту і загибелі рослин через кілька днів або тижнів після опромінення.
Опромінення рослин може бути зовнішнім, внутрішнім і змішаним. При зовнішньому опроміненні рослин бета-частинки рівномірно опромінюють всі органи. Внутрішнє опромінення рослин відбувається тоді, коли радіоактивні речовини потрапляють у рослини через кореневу систему і листя.
Наявність джерел зовнішнього і внутрішнього випромінювання дає змішане опромінення.
Ступінь радіаційного ураження (від ледь помітного пригнічення росту до повної втрати урожаю і навіть загибелі всіх рослин) залежить в основному від таких факторів: одержаної дози опромінення і радіочутливості рослин під час опромінення.
Радіочутливість рослин кількісно характеризується величиною дози, яка викликає певний ефект — пригнічення росту, зниження урожайності, часткову або повну загибель. Різні сільськогосподарські культури мають різну радіочутливість. У табл. 19 наведені летальні дози опромінення сільськогосподарських культур. Радіочутливість рослин значно залежить від їхньої фази розвитку. Рослини, які формують наземні плоди, найбільш чутливі до опромінення у фазі закладання і формування репродуктивних органів.
Таблиця
19. Летальні дози однократного опромінення
рослин у фазі вегетації
Рослини
Доза
опромінення, рад
Рослини
Доза
опромінення, рад
1
2
3
4
Цибуля
ріпчаста
1
500
Цукрові
буряки
13
400
Овес
3
300
Рис
19
600
Кукурудза
4
200
Льон
20
700
Жито
4
350
Квасоля
36
000
1 |
2 |
ааі 3 |
•шчення таол. і» 4 |
Ячмінь |
4 350 |
Тис |
800 |
Пшениця |
4 500 |
Сосна веймутова |
1000 |
Горох |
4 600 |
Ялина сиза |
1020 |
Бавовник |
10100 |
Модрина японська |
1250 |
Природні трави |
12 000 |
Туя західна |
1 500 |
Капуста |
12 300 |
Береза |
8 000 |
Помідори |
12 400 |
Дуб червоний |
8 000 |
Картопля |
12 600 |
Клен червоний |
10 000 |
Так, пшениця, жито, ячмінь та інші злакові культури найбільш чутливі у фазі виходу в трубку (табл. 20), кукурудза — у фазі викидання волотей, гречка, бобові й насінники дворічних культур — у ранній фазі бутонізації, картопля і коренеплоди — у фазі проростків.
Якість насіння найбільше знижується при опроміненні у фазі колосіння у зернових і цвітіння — у бобових. У овочевих культур насінники найбільш радіочутливі у фазі початку бутонізації.
Радіоактивні опади, осідаючи на рослини, не тільки уражують їх, а й забруднюють урожай. Забрудненість урожаю радіоактивними речовинами залежить від таких факторів: щільності осідання радіоактивних речовин; первинного затримання радіоактивних опадів у момент їхнього випадання на поверхні рослин, що залежить від виду рослин, розмірів і розчинності частинок опадів; втрат радіоактивних
Таблиця
20. Можливі втрати врожаю зерна озимої
пшениці, жита і ячменю залежно від
сумарної експозиційної дози опромінення
і фаз розвитку рослин у момент
випадання радіоактивних речовин %
Рівень
радіації, Р/год
Фаза
розвитку
Кущіння
Вихід
у трубку
Колосіння
і цвітіння
Молочна
стиглість
20-40
10
20
5
5
40—60
25
40
15
5
60—80
45
60
зо
10
80—120
60
80
45
10
120—160
80
90
60
15
160—240
90
100
80
15
240—600
100
100
80
15
частинок із забруднених рослин, які обумовлені змиванням частинок з рослин дощами, струшуванням вітром, опаданням відмерлих забруднених частин рослин.
Наслідки радіоактивного забруднення лісу. У забрудненому радіоактивними речовинами лісі поступово збільшується надходження радіонуклідів у рослини, у тому числі й у деревину, із ґрунту через корені, і це джерело стає головним у забрудненні деревини.
Поглинання і переміщення радіонуклідів, які випали в доступних формах, із ґрунту і підстилки в надземні частини деревних рослин суттєво неоднакові. Найбільш рухомим, що порівняно легко потрапляє у насадження некореневим шляхом, є цезій-137. Він сортується ґрунтами сильніше, ніж стронцій-90, і через це відносно менше переходить у дерев'янисті рослини з ґрунту.
Максимальні концентрації радіоактивних елементів відмічаються в листках і хвої (пагонах) дерев, а мінімальні, як правило — в деревині стовбура.
Концентрація стронцію-90 в генеративних органах насаджень протягом вегетаційного періоду знижується. Наприклад, строніцію-90 у глоду найбільше було в квітках і найменше (1,5 раза) у зрілих плодах.
Радіонукліди цирконію, ніобію, рутенію, церію та інших елементів після випадання в підстилку і ґрунт відносно менше надходять у насадження через корені. З часом основним елементом, який нагромаджується деревами з ґрунту, стає стронцій-90. Внаслідок щорічного надходження стронцію-90 та інших радіонуклідів із ґрунту вміст радіоактивних речовин у деревині збільшується. Через 5 — 7 років концентрація в деревині радіонуклідів збільшується в 5 —10 разів порівняно із забрудненням за перший рік.
Різні види трав'яної і деревної рослинності характеризуються неоднаковим нагромадженням стронцію-90. Так, під пологом березового лісу на вплутуваному чорноземі підмічена більше ніж 10-разо- ва різниця вмісту стронцію-90 у різних видах рослин.
Епіфіти — рослини, які не мають власної, розміщеної в ґрунті кореневої системи, а прикріплюються до деревних і вищих трав'яних рослин — ліани, мохи, лишайники та інші — відіграють важливу роль у сорбції радіонуклідів, які випадають з атмосфери. В епіфітах вміст цезію-137 був вищим у 4 рази, ніж у вищих рослинах з нормальною кореневою системою.
Значне випадання радіоактивних речовин на лісонасадження призводить до радіаційного ураження лісу (табл. 2 1, 22, 23, 24). Ураження дерев спричиняється в основному б ет а - в ипр омінюв ан - ІІЯМИ, які практично повністю поглинаються кроною, тоді як гамма-випромінювання поглинається не більш як на 15 % . Через це відношення поглинутих кроною доз і випромінювання досягає 10 і більше.
Найбільш чутливі до опромінення хвойні породи, листяні породи по-різному реагують на вплив проникаючої радіації. Променеве ураження лісових насаджень виявляється у гальмуванні росту, затримці розвитку, зниженні репродуктивної властивості насіння. При більших дозах опромінення можлива загибель насаджень, яка виявляється в зупинці росту й усиханні (табл. 21).
Можливі й такі випадки забруднення, коли значна частина радіоактивних речовин проникає під намет лісу, не затримуючись у кронах дерев (забруднення листяних лісів у зимовий період або випадання радіоактивних речовин під час сильних дощів).
За цих умов частка бета-випромінювання у поглинутій кронами дерев дозі зменшується. Затримуючись у надземній частині деревних насаджень, радіоактивні речовини стають джерелом опромінення їхніх життєво важливих органів, і за цих умов радіаційний ефект проявляється значно більше, ніж тоді, коли вони проникають через крону й одразу потрапляють на поверхню ґрунту.
Залежно від щільності забруднення території радіаційне ураження лісу може виявлятися в пригніченні приросту, частковому відмиранні гілок і загибелі дерев і насаджень у цілому (табл. 22, 23, 24).
Ураження виявляється найбільш інтенсивно в початковий період забруднення. З часом поглинута доза швидко зменшується внаслідок розпаду і переміщення радіоактивних речовин під полог лісу.
Через це короткий період пригніченого стану дерев (2 — 3 роки після разового випадання, якщо ураження не було повним) змінюється періодом їхнього відновлення. Проте процеси відновлення тривають повільно — 10 років і більше.
При високих рівнях забруднення радіаційне ураження незворот- не, відбувається повна загибель насаджень (протягом одного року).
Після аварії на Чорнобильській АЕС повністю загинули насадження ("рудий ліс") на площі 47 га, частково (6 км на північ від АЕС) — на площі ЗО га.
У зоні ураження загинуло 25 — 40 % дорослих дерев, у 90 — 95 % соснових насаджень спостерігалися некрози росту і молодих пагонів, засихання значної частини крон, різке пригнічення або повна відсутність ростових процесів. Через 4 роки репродуктивна діяльність відновилась.
Радіочутливість хвойних порід у середньому в 5 разів вища, між листяних.
Насіння сосни, ялини, модрини втрачає схожість на 50 % при опроміненні дозою 2000 Р, а насіння листяних порід — при опроміненні дозою 5000 Р.
Надзвичайні ситуації
Таблиця
21. Ступінь ураження лісових насаджень
при різних дозах опромінення
Доза,
% ЛД-100
Реакція
насаджень на опромінення
10
Нормальний
ріст
25
Зниження
росту на 10 %
ЗО
Зниження
росту на ЗО %
35
Зниження
росту на 35 %
40
Зниження
росту на 60 %, стерильність пилку
45
Зниження
росту на 75 %, стерильність пилку,
затримка утворення генеративних
органів
50
Те
саме, і втрата схожості насіння на
50 %, зниження росту на 80 %
60
Те
саме, і різке зниження росту (до 90 %),
засихання частини крон, відмирання
тонкомірних дерев, загибель памолоді,
неповноцінність насіння
65
Те
саме, і загибель до ЗО % дорослих
насаджень, у решти припиняється ріст
панівних дерев
70
Те
саме, і загибель до 45 % насаджень
75
Те
саме, і загибель до 50 % насаджень
80
Те
саме, і загибель до 60 % насаджень
85
Те
саме, і загибель до 65 % насаджень
90
Те
саме, і загибель до 75 % насаджень
95
Те
саме, і загибель до 90 % насаджень
100
Повна
загибель всіх насаджень (у листяних
можливе порослеве відновлення)
При випаданні радіоактивних речовин у зимовий період у кронах хвойних насаджень буде затримуватися в середньому в 5 разів більше радіоактивних частинок, ніж у кронах листяних.
Листяні насадження більш стійкі до радіаційного ураження, їхні крони затримують менше радіоактивних речовин порівняно з хвойними, крім того, значна частина радіоактивних речовин, які затрималися на листі, при осінньому листопаді переміщуються з крон під полог лісу, що знижує дозу опромінення бруньок і в цілому зменшує ступінь променевого ураження. Тривалий період протягом року листяні породи перебувають без листя і радіоактивні частинки, які випадають з атмосфери в цей час, проникають одразу під намет лісу. У хвойних насадженнях хвоя затримує радіонукліди протягом усього року.
я Я я
§
я
•я
К "
и
и
II
&
ЗМІСТ 6
ПЕРЕДМОВА 11
Розділ 1 13
ОСНОВИ ЦИВІЛЬНОЇ ОБОРОНИ ТА ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ В УКРАЇНІ 13
Завдання Цивільної оборони (ЦО) України такі. 14
Центральний орган виконавчої влади з питань надзвичайних ситуацій (МНС): 12
Основні завдання комісії такі: 16
Обов'язки комісії у звичайних умовах такі: 16
Робота комісії під час надзвичайної ситуації полягає в такому: 17
Мета цивільного захисту: 20
Завдання цивільного захисту: 20
комісії з Н С. 23
Розділ 2 28
НАДЗВИЧАЙНІ СИТУАЦІЇ 28
2.1. Основи класифікації надзвичайних ситуацій 28
2.2. Надзвичайні ситуації природного характеру 32
2.2.1. Стихійні явища екзогенного походження 42
2.3. Надзвичайні ситуації техногенного характеру: аварії і катастрофи 62
д 97
яв 97
я & 97
2.5. Осередок ядерного ураження. Вплив на людей і об'єкти 113
2.5.5. Радіоактивне забруднення 127
Надзвичайні ситуації 151
II І і 162
2.5.6. Електромагнітний імпульс 175
2.6.1. Коротка характеристика осередку хімічного ураження 181
2.6.2. Вплив отруйних речовин на людей і тварин. Надання першої медичної допомоги 185
2.6.3. Токсини 177
2.6.4. Фітотоксиканти 179
2.6.5. Сильнодіючі ядучі речовини. Ураження людей та надання першої допомоги 180
2.6.6. Зараження отруйними і сильнодіючими речовинами місцевості, кормів, продуктів, води 185
2.7. Осередок біологічного і комбінованого ураження 2.7.1. Коротка характеристика осередку біологічного ураження 187
2.7.2. Біологічні засоби ураження людей, тварин, рослин, продуктів, кормів і води 192
2.7.3. Осередок комбінованого ураження 201
Розділ З 202
МОНІТОРИНГ І ПРОГНОЗУВАННЯ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ 202
3.1. Одиниці радіоактивності й дози випромінювання 203
3.2. Методи визначення іонізуючих випромінювань 207
3.3. Класифікація дозиметричних приладів 211
3.4. Прилади для радіаційної розвідки і контролю радіоактивного забруднення 212
3.5. Прилади для контролю радіоактивного опромінення 222
3.6. Прилади для хімічної розвідки і контролю зараження 230
3.7. Основи оцінки радіаційної обстановки 243
3.8. Оцінка радіаційної обстановки після ядерного вибуху 245
0,2 316
2,6 320
Розділ 4 333
ЗАХИСТ НАСЕЛЕННЯ І ТЕРИТОРІЙ ВІД НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ 333
14 8,1 341
М.І. Стеблюк 490
ЦИВІЛЬНА ОБОРОНА 490
та ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ 490
»*» . п
я
<И
О
х
а
I
II І і
Ч и * а
со
о"
Р
СО
а
а о а
Е
н.
и
5
„ .
2.3
Я
ж
Я
и
я я &
я
Я
•
ф
о
ю а .
я
х
О
Я
-
о
а ч
и
и
°
2
Я
о
.3
2
о
5
а
«
8
2
к
'Я
I
Ж
о
см
(Е
Я
Я
Я
о
00
Таблиця
23. Ураження хвойних і листяних
лісонасаджень залежно від поглинутої
дози кронами дерев
Поглинута
доза, рад
Лісонасадження
Хвойні
Листяні
1000
Пригнічення
підросту
Немае
видимих ознак ураження
1
000—6 000
Засихання
частини насаджень (відмирання
тонкомірних дерев, загибель памолоді),
скорочення приросту в панівних дерев,
неповноцінність насіння
Невелике
скорочення приросту
6
000—8 000
Повна
загибель насаджень
Скорочення
приросту
8
000—30 000
Те
саме
Засихання
частини насаджень (відмирання
тонкомірних дерев, загибель
підросту), скорочення приросту
панівних дерев, неповноцінність
насіння. Збереження здатності
відновлення порослі
ЗО
000—50 000
—
Повна
загибель насаджень. Можливе відновлення
порослі
