Радіоактивне зараження виникає внаслідок випадання радіоактивних речовин із хмари ядерного вибуху. Основні джерела радіоактивності: продукти розподілу речовин (численні радіоактивні ізотопи), складових ядерне пальне; наведена активність, що виникає в результаті дії потоку нейтронів ядерного вибуху на деякі хімічні елементи, що входять до складу грунту (натрій, кремній і ін); деяка частина ядерного пального , яка не бере участь в реакції поділу і потрапляє у вигляді дрібних часток у продукти вибуху.
Випромінювання радіоактивних речовин складається з альфа-, бета-і гамма-променів. Найбільшою проникаючої здатністю мають гамма-промені.
Особлива небезпека радіоактивного зараження визначається його особливостями: велика площа поразки - тисячі і десятки тисяч квадратних кілометрів; тривалість збереження вражаючої дії - дні, тижні, а іноді і місяці.
Зони радіоактивного зараження утворюються в районі ядерного вибуху і на сліді радіоактивної хмари. Найбільша зараженість місцевості спостерігається при наземних вибухах. При наземному вибуху вогненний куля стосується землі, значна частина грунту випаровується і захоплюється вогненним кулею. Радіоактивні речовини осідають на розплавлених частинках грунту, в результаті чого утворюється потужне радіоактивна хмара. Протягом 7-10 хв хмара піднімається, досягає своєї максимальної висоти і під дією повітряних потоків перемішається, а радіоактивні частинки випадають (осідають) з нього на землю протягом 10-20 ч. Таким чином, відбувається радіоактивне зараження місцевості.
При повітряному і висотному вибухах вогненна куля не торкається поверхні землі. При цьому майже вся маса радіоактивних продуктів у вигляді дуже дрібних частинок йде у стратосферу і лише невелика частина залишається в тропосфері, а з неї вони випадають протягом 1-2 місяців. З стратосфери вони випадають на землю протягом 5-7 років. За цей час частинки несуться на великі відстані і розподіляються на величезних площах. Вважається, що вони небезпечного зараження не утворюють.
Форма сліду радіоактивного хмари (рис. 1) залежить від напрямку і швидкості вітру. На рівнинній місцевості при немінливй по напрямку і швидкості вітру радіоактивний слід має форму витягнутого еліпса. Ступінь радіоактивного зараження місцевості характеризується рівнем радіації на певний час після вибуху і експозиційної дозою радіації, отриманої за час від початку зараження до часу повного розпаду радіоактивних речовин. Рівнем радіації називається потужність експозиційної дози (Р / год) на висоті 0,7-1 м над зараженою поверхнею.
Природні процеси безперервного розпаду радіоактивних продуктів призводять до зниження рівня радіації з часом по рівнянню:
Р t = Р 1 t -1,2
де Р t - рівень радіації в будь-який заданий час Е після вибуху, Р / год,
P 1 - рівень радіації через 1 годину після вибуху, Р / ч.
t - час, що минув після вибуху, год
Особливо швидко падає рівень радіації в перші години після вибуху.
У залежності від ступеня радіоактивного зараження і можливих наслідків зовнішнього опромінення в районі ядерного вибуху і в сліді радіоактивної хмари виділяють зони (А, Б, В і Г) помірного, сильного, небезпечного і надзвичайно небезпечного зараження. При оцінках радіаційної обстановки межі зон прийнято характеризувати рівнем радіації на 1 і на 10 годин після вибуху.
А. Зона помірного зараження: експозиційна доза випромінювання за час повного розпаду коливається від 40 до 400 Р. Рівень радіації на зовнішній межі зони через 1 год після вибуху - 8 Р / год, через 10 год - 0,5 Р / г. У цій зоні роботи на об'єктах зазвичай не припиняються
Б. Зона сильного зараження: експозиційна доза за час повного розпаду від 400 до 1200 Р. Рівень радіації на зовнішній межі через 1 год - 80 Р / год, через 10 год - 5 Р / ч. Роботи на об'єктах припиняються терміном до 1 доби, люди переховуються в захисних спорудах ГО або в підвалах.
В. Зона небезпечного зараження: експозиційна доза на зовнішньому кордоні до повного розпаду -1200 Р, на внутрішній межі - 4000 Р. Рівень радіації на зовнішній межі через 1 год - 240 Р / год, через 10 год - 15 Р / ч. Роботи в зоні припиняються на термін від I до 4 діб. Люди ховаються в захисних спорудах ГО.
Г. Зона надзвичайно небезпечного зараження: експозиційна доза на зовнішньому кордоні за час до повного розпаду - 4000 Р, рівень радіації через 1 год - 800 Р / год, через 10 год - 50 Р / ч. Роботи в зоні припиняються на 4 і більше діб. Люди ховаються в притулках.
В умовах сильного зараження спад радіоактивного випромінювання до безпечного для людей рівня радіації може тривати довгий час. Щоб забезпечити умови для виробничої роботи, потрібно зробити дезактивацію території підприємства або її найважливіших ділянок, споруд, верстатів, агрегатів та іншого устаткування. Дезактивація досягається видаленням радіоактивних речовин із заражених поверхонь шляхом змивання або змітання.
Осередком ядерного ураження називається територія, в межах якої сталися масові ураження людей, сільськогосподарських тварин, рослин і (або) руйнування та пошкодження будівель і споруд.
Одночасне пряме і непряме дію всіх вражаючих чинників ядерного вибуху на людей робить важчою ступінь ураження. Таке одночасне дія може збільшити ступінь руйнування будівель, споруд, обладнання і т. д. Однак співвідношення окремих видів поразок і руйнувань не постійно: залежно від конкретних умов, потужності і виду вибуху воно може змінюватися в широких межах. Так, зі збільшенням потужності вибуху збільшується площа руйнування будівель і при інших рівних умовах уражається більша кількість людей. У залежності від метеорологічних умов змінюється ступінь поразки світловим випромінюванням. При ядерних вибухах малої потужності вплив проникаючої радіації на людей значніша, ніж вплив ударної хвилі і світлового випромінювання.
В якості критерію для визначення меж зон вогнища ядерної поразки прийнято надлишковий тиск у фронті ударної хвилі. Зовнішньою межею осередку ядерного ураження є умовна лінія на місцевості, де надлишковий тиск ударної хвилі - 10 кПа (0,1 кгс / см 2). Таке надмірне тиск вважається безпечним для незахищених людей.
Для визначення можливого характеру руйнувань та встановлення обсягу рятувальних та інших невідкладних робіт (СіДНР), зумовлених впливом ударної хвилі, осередок ядерного поразки умовно ділять на 4 зони (див. Рис. 2).
ЗОНА Повне руйнування виникає там, де надлишковий тиск в ударній хвилі досягає 50 кПа і більше. Зазвичай вона займає = 12% площі осередку ураження. У ній повністю руйнуються житлові та промислові будівлі і протирадіаційні укриття. Навколо епіцентру руйнуються притулку, пошкоджуються мережі комунально-енергетичного господарства. У межах зони до 75% сховищ зберігається. У зоні утворюються суцільні завали. Пожежі в зоні повних руйнувань не виникають, тому що палаючі від світлового випромінювання споруди і предмети будуть розкидані і засипані уламками, а полум'я - збито ударною хвилею. Буде спостерігатися тільки горіння і тління в завалах.
У цій зоні у незахищених людей виникають вкрай важкі травми, які характеризуються широким діапазоном уражень (пошкодження внутрішніх органів, переломи кісток, шок, контузії, крововиливу в мозок).
У даній зоні величина світлового імпульсу перевищує 2000 кДж / м 2, що призводить до оплавлення, обвуглювання матеріалів. Люди, що знаходяться відкритій місцевості, при дії світлового випромінювання отримують вкрай важкі опіки. Вражаюча дія проникаючої радіації на них досягає 500 Р і більше. При наземному ядерному вибуху відзначається також сильне радіоактивне зараження місцевості в районі центра вибуху.
Для цієї зони характерні масові втрати серед не укритого населення. Неураженими залишаться люди, що знаходяться в добре обладнаних і досить заглиблених сховищах. У зоні повних руйнувань рятувальні роботи проводяться в дуже складних умовах і включають розчищення завалів і витяг людей із завалених сховищ. Умови для роботи медичних формувань вкрай несприятливі.
ЗОНА сильних руйнувань утворюється при надлишковому тиску в ударній хвилі від 50 до 30 кПа і становить-10% площі вогнища. Наземні будівлі та споруди в основному будуть мати сильні руйнування; притулку, підземні мережі і більшість протирадіаційних укриттів збережуться. Підвали в будівлях не пошкоджуються, якщо їх перекриття витримають статичне навантаження від завалів. Утворюються місцеві завали. Можливе виникнення суцільних пожеж і навіть вогненних штормів. Великі втрати серед незахищеного населення від первинних і вторинних вражаючих факторів. Люди, що знаходяться на відкритій місцевості, від ударної хвилі отримують ушкодження середньої тяжкості. На них може впливати світловий імпульс 2000 - 1600 кДж / м 2, що може призвести до виникнення опіків III - IV ступеня. У цій зоні можливе отруєння людей чадним газом.
Основний зміст СіДНР в цій зоні: розчищення завалів, гасіння пожеж, рятування людей із завалених сховищ і протирадіаційних укриттів, а також із зруйнованих і палаючих будинків. Робота медичних формувань утруднена.
Зона середніх руйнувань характеризується надлишковим тиском у фронті ударної хвилі від 30 до 20 кПа і займає -18% площі вогнища. Дерев'яні будинки будуть сильно або повністю зруйновані, кам'яні - отримають середні і слабкі руйнування. Притулку, протирадіаційні укриття і підвали повністю збережуться. На вулицях окремі завали. Від світлового випромінювання масові загоряння горючих матеріалів, що призводять до утворення суцільних пожеж.
Люди, що знаходяться поза укриттів, від дії ударної хвилі отримують легкі та середнього ступеня тяжкості травми. Однак величина світлового імпульсу все ще продовжує бути дуже високою, що обумовлює можливість виникнення у людей, що знаходяться на відкритій місцевості, опіків. У цій зоні можливе отруєння людей чадним газом. Люди, що отримали травматичні ушкодження легкого ступеня і не мають опіків, здатні надавати першу медичну допомогу в порядку само-та взаємодопомоги і самостійно виходити з вогнища.
СіДНР в зоні середніх руйнувань - гасіння пожеж, рятування людей з-під завалів, із зруйнованих і палаючих будинків. Умови роботи медичних формувань обмежені.
ЗОНА слабких руйнувань при тиску від 20 до 10 кПа, займає до 60% вогнища. Будинки отримують слабкі руйнування, в деяких місцях утворюються окремі завали. Окремі пожежі. Люди, що перебувають у цій зоні, поза укриттів, можуть отримати травми від падаючих уламків і руйнується скла, опіки; в укриттях втрати відсутні.
Основні рятувальні роботи в цій зоні проводяться з метою гасіння пожеж та рятування людей з частково зруйнованих та палаючих будинків. Умови для роботи медичних формувань щодо сприятливі.
За межами перерахованих зон будівлі та споруди можуть отримувати незначні пошкодження скління, віконних рам, дверей, покрівлі. Люди можуть отримувати легкі поранення і опіки, але в обмеженій кількості, і населення здатне самостійно надати допомогу постраждалим і усунути пошкодження.
При оцінці осередку ураження слід також враховувати, що при наземному ядерному вибуху на його території від епіцентру вибуху у бік напрямку вітру виникають зони зараження місцевості радіоактивними речовинами з великими потужностями доз іонізуючого випромінювання.
У результаті впливу ударної хвилі і світлового випромінювання на об'єктах нафтовидобувної, нафтопереробної, хімічної, целюлозно-паперової промисловості, на базах і складах горючих та отруйних речовин можуть виникнути вторинні вражаючі фактори (пожежі, вибухи ємностей з горючими матеріалами, зараженість території отруйними речовинами і т. д.), що значно ускладнить обстановку в осередку.
В осередку ядерного ураження медичні формування можуть приступити до роботи, як правило, після гасіння пожеж, розчищення завалів і розкриття притулків і підвалів. Постраждалі, що знаходяться в зруйнованих притулках, укриттях і підвалах, мають переважно закритого характеру травматичні пошкодження, поза укриттів - комбіновані ушкодження у вигляді опіків і відкритих травм. У місцях випадання радіоактивних речовин ймовірні променеві ураження.
Слід враховувати, що розподіл вогнища на зони руйнувань умовно і має на меті полегшити загальне орієнтування формувань ЦО в обстановці.