Радиоактивное заражение местности, приземного слоя атмосферы, воздушного пространства, воды и других объектов возникает в результате впадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва.
Особенности радиоактивного заражения, как поражающего фактора, определяется тем, что высокие уровни радиации могут наблюдаться не только вблизи места взрыва, но и на большом удалении от него, а также опасность радиоактивного заражения в течение нескольких суток и даже недель после взрыва.
Источниками радиоактивного заражения при ядерном взрыве являются: продукты деления ядерного заряда, радиоактивные изотопы, образующиеся в результате воздействия нейтронов на грунт и не разделившаяся часть ядерного заряда.
Каждый радиоизотоп (радионуклид) распадается со своей скоростью. Период полураспада для разных изотопов колеблется в широких пределах – от 8,05 суток для йода – 131, до 14 млрд. лет, для тория – 232.
При ядерном взрыве радиоактивные вещества поднимаются вверх, образуя облако. Под воздействием высотных ветров оно перемещается на большие расстояния, заражая местность в районе взрыва и образуя по пути движения, так называемый – след радиоактивного облака.
След радиоактивного облака на равнинной местности, при неменяющихся направлении и скорости ветра, имеет форму вытянутого эллипса и условно делится на четыре зоны: умеренного (А), сильного (Б), опасного (В) и чрезвычайно опасного (Г) заражения. Границы зон радиоактивного заражения с разной степенью опасности для людей принято характеризовать дозой гамма-излучения, получаемой за время от момента образования следа до полного распада радиоактивных веществ, D∞ (измеряется в радах), или мощностью дозы излучения (уровнем радиации) через 1 ч после взрыва (P1).
Внешняя граница зоны А характеризуется D∞ = 40 рад и Р1 = 8 рад/ч. Доля зоны от площади всего радиоактивного следа составляет 60%. Как правило, работы внутри объектов, расположенных в зоне А, не прекращаются. У внутренней границы или в середине зоны работы на открытой местности на несколько часов должны прекращаться.
На внешней границе зоны Б D∞ = 400 рад и Р1 = 80 рад/ч. Доля зоны от площади следа составляет 20%. В этой зоне все работы на объектах прекращаются на срок до суток, а люди укрываются в защитных сооружениях, подвалах и других укрытиях.
На внешней границе зоны В D∞ = 1200 рад и Р1 = 240 рад/ч. Доля зоны от площади следа составляет 13%. Все работы в этой зоне на объектах прекращаются на срок от одних до трех – четырех суток, а люди укрываются в защитных сооружениях ГО.
На внешней границе зоны Г D∞ = 4000 рад и Р1 = 800 рад/ч, внутри зоны – до 10000 рад. Доля зоны от площади следа составляет 7%. Работы на объектах внутри зоны прекращаются на четверо и более суток, люди укрываются в убежищах.
Радиоактивное заражение, как и проникающая радиация, не наносит повреждения зданиям, сооружениям, технике, а поражает живые организмы, которые, поглощая энергию радиоактивных излучений, получают дозу облучения (Д), измеряемую в рентгенах (Р).
Заражение местности радиоактивными веществами характеризуется мощностью дозы, измеряемой в рентгенах в час (Р/ч). Мощность дозы, измеренной на высоте 1 м от поверхности земли (крупного зараженного объекта), называют уровнем радиации.
Уровень радиации показывает дозу облучения, которую может получить живой организм в единицу времени на зараженной местности. В условиях военного времени местность считается зараженной при уровне радиации 0,5 Р/ч и выше.
Ионизирующая способность радиоактивных излучений характеризуется дозой - энергией, переданной излучением облучаемой массе вещества. Существуют две принципиально различные дозы излучения. Экспозиционная и поглощенная.
Экспозиционная доза характеризует ионизирующую способность излучений в воздухе. В Международной системе единиц СИ экспозиционная доза излучения измеряется в кулонах на килограмм, (Кл/кг), а её мощность – в кулонах на килограмм в секунду (Кл/кг*с). Кулон на килограмм – экспозиционная доза рентгеновского излучения и гамма – излучения, при которой в килограмме сухого атмосферного воздуха образуются ионы, несущие заряд в 1 Кулон электричества каждого знака.
Внесистемной единицей экспозиционной дозы является рентген (Р).
Рентген (Р) – это такая доза гамма излучения, при которой в 1 см3 сухого воздуха при нормальных физических условиях (температура воздуха 0о С и давлении 760 мм рт.ст.) образуется 2,08 * 109 пар ионов, несущих одну электростатистическую единицу количества электричества. 1Р=2,58-4 Кл/кг. 1 Кл/кг = 3,876 * 103 Р.Экспозиционную дозу на практике обычно измеряют в рентгенах (Р). Интенсивность радиоактивности излучений оценивается мощностью дозы излучения (Р), характеризующей скорость накопления дозы и выражаемой в рентгенах в час, (Р/ч), миллирентгенах в час, (мР/ч), или в микрорентгенах в час. (мкР/ч).
Степень, глубина и форма лучевых поражений, развивающихся среди биологических объектов при воздействии на них ионизирующего излучения, в первую очередь зависит от величины поглощенной дозы.
Поглощённая доза – энергия ионизирующего облучения поглощенная облучаемым телом (тканями организма) в пересчете на единицу массы.
В качестве единицы измерения поглощенной дозы излучения в системе СИ принят грей (Гр), а мощность такой дозы – грей в секунду, (Гр/с). На практике используется внесистемная единица поглощенной дозы – Рад (в одном грамме облучаемого вещества поглощается энергия, равная 100 эрг). Внесистемная единица мощности поглощенной дозы – рад в час (рад/ч) или рад в секунду, (рад/с). Производными данной единицы являются миллирад (мРад) или микрорад (мкрад).
Характерной особенностью радиоактивного заражения является постоянно происходящий спад уровня радиации вследствие распада радионуклидов. За время, кратное 7, уровень радиации снижается в 10 раз.
Так, если через 1 ч после взрыва уровень принять за исходный, то через 7 ч он снизится в 10 раз, через 49 ч (около 2 суток) в 100 раз, а через 14 суток в 1000 раз по сравнению с первоначальным.
Таким образом, чем позднее произведено измерение уровня радиации, тем ниже показания прибора. Поэтому чтобы сравнивать зараженность различных участков, измерение уровня радиации на них нужно проводить в одно и то же время взрыва или данные, полученные в различное время, «приводить» к одинаковому времени, например к 1 ч после взрыва. Этот уровень радиации называется «эталонным ».
Находящиеся на зараженной местности люди, животные, растения подвергаются как внешнему гамма -облучению, так и поверхностному заражению осевшими на одежду, кожу, шерстный покров, стебли, листья радиоактивными веществами, поражающее действие которых в основном обусловлено наличием в них бета -излучателей. Кроме того, вместе с зараженным воздухом и пищей они попадают внутрь организма человека и животных, вызывая внутреннее заражение.
Радиоактивное заражение людей и животных на следе радиоактивного облака может вызываться внешним и внутренним облучением. Последствием облучения может быть лучевая болезнь.
Степень лучевых (радиационных) поражений зависит от полученной дозы и времени, в течение которого человек подвергался облучению. Малые дозы считаются неопасными. Если они не превышают 50 Р, то лучевая болезнь исключается. Доза в 200-300 Р и более, полученная за короткий промежуток времени, может вызвать тяжёлые радиационные поражения. Но если эту же дозу получить в течение нескольких месяцев – это не приведёт к заболеванию.
В связи с этим важно учитывать, что доза облучения может быть однократной и многократной. Однократной считается доза, полученная за первые четверо суток, а многократной – если время облучения превышает этот срок. Однократное облучение человека дозой 100 Р и более называют острым облучением. При однократном облучении организма человека в зависимости от полученной экспозиционной дозы различают четыре степени лучевой болезни: лёгкую, среднюю, тяжёлую и крайне тяжёлую.
Лучевая болезнь
- это комплекс расстройств в организме, возникающих под воздействием внешнего и внутреннего облучения и характеризуется глубокими функциональными расстройствами и морфологическими изменениями его систем и органов.
Течение болезни подразделяют на 4 периода:
· период первичных реакций (2-3 сут.),
· скрытый период (3-4 сут.),
· разгар лучевой болезни (2-4 недели)
· разрешение болезни.