20.1 Цунами.

Причины возникновения цунами и физика процесса

Самая частая причина цунами — подводные землетрясения. Движение континентов связано с перемещениями магмы: из-за этого континенты сталкиваются. Согласно главной теории, океанические плиты наталкиваются на плиты материковые, на стыке плит образуется источник проблем — зоны субдукции, когда одна плита как бы подползает под другую. На этом стыке и происходят самые страшные события.

Эта идея, концепция спрединга, появилась в 1960-х годах. В мантии Земли происходит конвекция (внутренний теплообмен, при котором энергия передается струями и потоками), из-за чего плиты, особенно в океаническом бассейне, могут сильно смещаться

Сильнейшие землетрясения и цунами происходят в зонах субдукции

Например, в районе Курил в настоящее время сдвиг плит составляет порядка шести сантиметров в год, а в некоторых местах доходит до десяти. Плиты сжимаются, образуются упругие напряжения, которые постепенно накапливаются. Во время землетрясения обычно происходит сброс (разрядка) накопленной упругой энергии. Однако иногда напряжение может копиться десятки и сотни лет. Тогда произойдет очень сильное землетрясение.

Источниками цунами могут быть и подводные оползни, возникающие в результате сейсмических толчков и сотрясений, а иногда самопроизвольно. Одно из самых известных таких событий произошло в 1929 году. Случилось небольшое землетрясение, которое само по себе не могло бы вызвать цунами, но привело к обрушению подводного склона. Образовался поток, который промчался несколько тысяч километров от Ньюфаундленда на юг, оборвав кабели, соединявшие Европу и Америку. Образовавшаяся волна цунами была очень мощной и вызвала большие разрушения ― это было оползневое цунами. Они, как правило, не имеют трансокеанского характера, а скорее локальные, и причиненные ими разрушения имеют масштаб десяти километров. Ньюфаундлендское событие скорее исключение.

21. Поражающие факторы атомного взрыва.

Ядерная катастрофа может произойти в том случае, если, к примеру США или Израиль, нанесут удары по атомным объектам в Иране. Поражающеедействие ядерной катастрофы основано на использовании внутриядерной энергии, мгновенно выделяющейся при взрыве.

Ядерное оружие — оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжелые, например ядра изогона гелия. При термоядерных реакциях выделяется энергии в 5 раз больше, чем при реакциях деления (при одной и той же массе ядер).

Точка, в которой произошел взрыв, называется центром, а ее проекция на поверхность земли (воды) — эпицентром ядерного взрыва.

Поражающими факторами ядерного взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс.

1. Ударная волна — основной поражающий фактор ядерного взрыва, так как большинство разрушений и повреждений сооружений, зданий, а также поражений людей обусловлены, как правило, ее воздействием. Ее источником является огромное давление, образующееся в центре взрыва и достигающее в первые мгновения миллиардов атмосфер. Оно, стремительно распространяясь, наносит поражение всему живому и вызывает разрушения и пожары. Передняя граница сжатого слоя воздуха называется фронтом ударной волны.

Степень поражения ударной волной людей и различных объектов зависит от мощности и вида взрыва, а также от расстояния, на котором произошел взрыв, рельефа местности и положения объектов на ней.

Поражающее действие ударной волны в решающей степени зависит от величины избыточного давления. Избыточное давление — это разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед фронтом волны. Оно измеряется в ньютонах на квадратный метр (Н/м2) и паскалях - Па. Н/м2 = 1 Па (1кПа = 0,01 кгс/см2).

Возможные поражения людей в зависимости от избыточного давления систематизируются следующим порядком.

При избыточном давлении 20 — 40 кПа незащищенные люди могут получить легкие поражения (ушибы и контузии). Воздействие на человека ударной волны с избыточным давлением 40 — 60 кПа приводит к поражению средней тяжести: потере сознания, повреждению органов слуха, сильным вывихам конечностей, кровотечению из носа и ушей. Тяжелые поражения возникают при избыточном давлении свыше 60 кПа и характеризуются контузиями, переломами конечностей, поражением внутренних органов.

Крайне тяжелые поражения, нередко со смертельным исходом, наблюдаются при избыточном давлении свыше 100 кПа.

Скорость движения и расстояние, на которое распространяется ударная волна, зависят от мощности ядерного взрыва; при удалении от эпицентра взрыва скорость падает. Так, при взрыве ядерного боеприпаса мощностью 20 кг ударная волна проходит 1 км за 2 с, 2 км — за 5 с, 3 км — за 8 с. За это время человек после вспышки может укрыться и тем уменьшить вероятность поражения ударной волной.

2. Световое излучение ядерного взрыва — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Его источник — светящаяся область, образуемая раскаленными на миллионы градусов продуктами взрыва. Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится 20—40 с в зависимости от мощности ядерного взрыва. Оно вызывает ожоги открытых участков тела, поражает глаза, обугливает или воспламеняет различные материалы, вызывает пожары на больших расстояниях от эпицентра.

Различают четыре степени ожогов. Ожоги первой степени характеризуются образованием красноты, припухлости и отеком кожи; второй степени - образованием пузырей; третьей степени — омертвением не только кожи, но и глубоко лежащих тканей, а также обугливанием открытых частей тела; четвертой степени — распадом тканей и костей.

Световое излучение не проникает через непрозрачные материалы, поэтому любая преграда, способная создать тень, защищает от прямого воздействия светового излучения и исключает ожоги. Значительно ослабляется световое излучение в запыленном (задымленном) воздухе, в туман, дождь, снегопад.

3. Проникающая радиация — это поток гамма-лучей и нейтронов. Она длится 10 - 15 с. Проходя через биологическую ткань, гамма-кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы живых клеток, в результате чего нарушается нормальный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возникновению специфического заболевания — лучевой болезни.

При прохождении через любую среду действие проникающей радиации уменьшается. Ослабляющее действие принято характеризовать слоем половинного ослабления, то есть такой толщиной материала, проходя через который радиация уменьшается в два раза. Например, в два раза ослабляют интенсивность гамма-лучей: сталь толщиной 2,8 см, бетон — 12 см, грунт — 14 см, древесина — 30 см.

Радиоактивное заражение. Основным его источником являются продукты деления ядерных боеприпасов и радиоактивные изотопы, образующиеся в результате воздействия нейтронов на материалы ядерного боеприпаса и грунта в месте взрыва.

При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается земли и образуется воронка выброса. Внутрь ее затягиваются массы испаряющегося радиоактивного грунта, продуктов деления ядерного заряда, которые поднимаются вверх. Охлаждаясь, пары продуктов деления и грунта конденсируются на твердых частицах. Образуется радиоактивное облако. Оно формируется на многокилометровой высоте и движется по ветру. Радиоактивные частицы, выпадая из облака на землю, образуют зону радиоактивного заражения (рис. 1), длина которой может достигать нескольких сотен километров. При этом заражаются местность, здания, сооружения, по-. севы, водоемы, а также воздух.

Наибольшую опасность радиоактивные вещества представляют в первые часы после выпадения, так как их активность в этот период наивысшая.

Зона радиоактивного заражения — это территория, подвергшаяся заражению радиоактивными веществами. Поражающее действие радиоактивных веществ обусловливается в основном гамма-излучением. Вредное воздействие ионизирующих излучений оценивается дозой облучения (Д), то есть энергией этих лучей, поглощенной в единице массы облучаемого вещества.

Обычно дозу облучения определяют за какой-либо промежуток времени, называемый временем облучения (время пребывания людей на зараженной местности).

Для оценки интенсивности гамма-излучения, испускаемого радиоактивными веществами на зараженной местности, введено понятие «уровень радиации» (мощность дозы излучения). Уровни радиации можно измерить в рентгенах в час (Р/ч), небольшие уровни радиации — в миллирентгенах в час (мР/ч) или в радах в час (рад/ч), в миллирадах в час (мрад/ч), в микрорадах в час (мкрад/ч).

Степень радиоактивного заражения местности и территории заражения при ядерном взрыве зависит от мощности и вида взрыва, метеорологических условий, а также от характера местности и грунта (рис. 1). Заражение местности условно делится на зоны:

— чрезвычайно опасного заражения. На внешней границе зоны доза радиации (с момента выпадения радиоактивных веществ из облака на местность до полного их распада) равна 4000 рад, уровень радиации через 1 ч после взрыва — 800 рад/ч; — опасного заражения. На внешней границе зоны доза радиации равна 1200 рад, уровень радиации через 1 ч после взрыва — 240 рад/ч;

— сильного заражения. На внешней границе зоны доза радиации — 400 рад, уровень радиации через 1 ч после взрыва — 80 рад/ч;

— умеренного заражения. На внешней границе зоны доза радиации — 40 рад, уровень радиации через 1 ч после взрыва — 8 рад/ч.

4. Электромагнитный импульс — это электрические и магнитные поля, возникающие в результате воздействия гамма-излучения ядерного взрыва на атомы окружающей среды и образования в этой среде потока электронов и положительных ионов. Он может вызвать повреждение радиоэлектронной аппаратуры, нарушение работы радио- и радиоэлектронных средств, электротехнической аппаратуры при разряде полей на человека (контакт с аппаратурой) может вызвать его гибель.

Для защиты от поражения ядерным взрывом могут применяться различные средства.

Наиболее надежным средством защиты от всех поражающих факторов ядерного взрыва являются защитные сооружения.

При нахождении в зонах заражения для защиты органов дыхания, глаз и открытых участков тела от радиоактивных веществ используются средства защиты органов дыхания (противогазы, респираторы, противопыльные тканевые маски и ватно-марлевые повязки), а также средства защиты кожного покрова.

Очагом ядерного поражения называется территория, подвергшаяся непосредственному воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. Он характеризуется массовыми разрушениями зданий, сооружений, завалами, авариями в сетях коммунально-энергетического хозяйства, пожарами, радиоактивным заражением и значительными потерями среди населения. Площади поражения определяются в основном воздействием ударной волны.

Размеры очага тем больше, чем мощнее ядерный взрыв. Характер разрушений в очаге зависит также от прочности конструкций зданий и сооружений, их этажности и плотности застройки.

За внешнюю границу очага ядерного поражения принимают условную линию на местности, проведенную на таком расстоянии от эпицентра (центра) взрыва, где величина избыточного давления ударной волны равна 10 кПа.

Очаг ядерного поражения условно делят на зоны — участки с примерно одинаковыми по характеру разрушениями. Принято характеризовать четыре такие зоны.

Зона полных разрушений — это территория, подвергшаяся воздействию ударной волны с избыточным давлением на внешней границе свыше 50 кПа. В этой зоне полностью разрушаются все здания и сооружения, а также противорадиационные укрытия и часть убежищ, образуются сплошные завалы, повреждается коммунально-энергетическая сеть.

Зона сильных разрушений — с избыточным давлением во фронте ударной волны от 50 до 30 кПа. В этой зоне наземные сооружения получают сильные разрушения, образуются завалы, возникают пожары. Большинство убежищ сохранится, но могут быть завалены их входы и выходы. Люди могут получить поражения только из-за нарушения герметизации убежищ, их затопления или загазованности.

Зона средних разрушений — с избыточным давлением от 30 до 20 кПа. Наземные сооружения получают средние повреждения — разрушения крыш, трещины в стенах и т.д. Убежища и укрытия сохраняются полностью. От светового излучения возникают сплошные пожары.

Зона слабых разрушений — с избыточным давлением 20—10 кПа. Наземные сооружения получают незначительные разрушения — выбиты стекла, рамы, частичное разрушение крыш и т.д. От светового излучения возникнут отдельные пожары. 22. Способы применения химического и бактериологического оружия.

Способы боевого применения БС основываются на способности патогенных микробов в естественных условиях проникать в организм человека следующими путями:

• с воздухом через органы дыхания (аэрогенный, воздушно-капельный путь);

• с пищей и водой через пищеварительный тракт (алиментарный путь);

• через неповрежденную кожу в результате укусов зараженных кровососущих членистоногих (трансмиссивный путь);

• через слизистые оболочки рта, носа, глаз, а также через поврежденные кожные покровы (контактный путь).

За рубежом были предложены и всесторонне изучены следующие способы боевого применения БС:

• распыление биологических рецептур для заражения приземного слоя воздуха частицами аэрозоля — аэрозольный способ;

• рассеивание в районе цели искусственно зараженных биологическими средствами кровососущих переносчиков — трансмиссивный способ;

• заражение биологическими средствами воздуха и воды в замкнутых пространствах (объемах) при помощи диверсионного снаряжения — диверсионный способ.