CC BY
71
УСЛОВИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРОВ ПРИ АВАРИЯХ С ЯДЕРНЫМИ БОЕПРИПАСАМИ
Ю.В. Никитенко, старший преподаватель, к.т.н.,
Н.В. Канаев, курсант Военный авиационный инженерный университет (г. Воронеж)
Ядерный заряд в процессе изготовления, эксплуатации, демонтажа не является источником и причиной аварий при условии соблюдения требований нормативно-технической документации [1]. Однако выход из-под контроля цепной реакции может привести к катастрофическим последствиям.
Одним из поражающих факторов ядерного взрыва является световое излучение - светящаяся область взрыва (огненный шар), состоящая из раскаленных продуктов взрыва и воздуха. В этой области в чрезвычайно короткий промежуток времени происходят быстрый нагрев облучаемых предметов, обугливание или воспламенение горючих материалов и ожог биологических тканей. На долю светового излучения приходится 30-40% всей энергии ядерного или термоядерного взрыва.
Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом - это количество световой энергии, падающей на 1 м2 освещаемой поверхности, перпендикулярной к направлению излучения, за все время свечения области взрыва (огненного шара), который измеряется в кал/см . Световой импульс в данной точке прямо пропорционален мощности ядерного взрыва и обратно пропорционален квадрату расстояния до центра взрыва. На его величину также влияет вид ядерного взрыва, состояние (прозрачность) атмосферы и другие факторы. Так, в ясную погоду величина светового импульса наземного
ядерного взрыва мощностью в 1 Мт составит: на расстоянии 1 км - 400 кал/см ,
2 2 2 3 км - 145 кал/см , 5 км - около 65 кал/см , 10 км - около 15 кал/см .
Если земная поверхность хорошо отражает свет (снежный покров, асфальт, бетон и др.), то суммарный световой импульс (прямой и отраженный) при воздушном взрыве может быть больше прямого в 1,5-2 раза.
Световое излучение в сочетании с ударной волной приводит к многочисленным пожарам и взрывам в результате разрушений в населенных пунктах газовых коммуникаций, повреждений в электросетях и емкостей ГСМ. Наименьшее избыточное давление, при котором могут возникнуть пожары от вторичных причин, — 10 кПа. Возгорание материалов может наблюдаться при световых импульсах 125 кДж/м2 (3 кал/см2) и более [2].
С точки зрения производства спасательных работ пожары классифицируют по трем зонам: зона отдельных пожаров, зона сплошных пожаров и зона горения и тления в завалах.
Зона отдельных пожаров охватывает район, в котором пожары возникают в отдельных зданиях и сооружениях. Пожары по району рассредоточены.
Зона отдельных пожаров характеризуется такими световыми импульсами: на
2 2 внешней границе 100-200 кДж/м , на внутренней - 400-600 кДж/м в зависимости от мощности ядерного взрыва (нижние границы соответствуют мощности
до 100 кт, верхние - 1000 кт и более). Для воздушных взрывов зона занимает часть территории зоны слабых разрушений и распространяется за пределы очага ядерного поражения. В этой зоне имеется возможность быстрой организации тушения загораний и пожаров в первые 20 минут после ядерного взрыва.
Зона сплошных пожаров - территория, где под воздействием светового импульса возникают пожары более чем в 50% зданий и сооружений и в течение 1-2 ч огонь распространяется на подавляющее большинство зданий, расположенных в данном районе, и образуется сплошной пожар, при котором огнем охвачено более 90% зданий. Зона сплошных пожаров характеризуется световыми импульсами 400-600 кДж/м и более. Она охватывает большую часть территории зоны сильных разрушений, всю зону средних и часть зоны слабых разрушений очага ядерного поражения.
Образованию и распространению сплошного пожара способствует ветер, который переносит искры, горящие обломки и горючие газы. В отдельных случаях сплошной пожар перерастает в огненный шторм, особенно на участках компактной застройки. Он возникает в результате образования сильной тяги в центре района горения и характеризуется мощными восходящими вверх потоками продуктов сгорания и нагретого воздуха, создающими условия для ураганного ветра, дующего со всех сторон к центру горящего района со скоростью 50—60 км/ч и более. Образование огненных штормов возможно на участках с плотностью застройки зданиями и сооружениями III, IV и V степени огнестойкости не менее 20 %. Своего полного развития огненный шторм достигает через 2-3 ч после взрыва.
В зоне сплошного пожара невозможен проход или нахождение формирований ГО и ЧС без проведения специальных противопожарных мероприятий по локализации или тушению пожара. Образование и превращение отдельных пожаров в сплошные существенно зависит от строительных материалов, из которых изготовлены конструкции зданий и сооружений, степени огнестойкости зданий и сооружений, плотности застройки и от категории пожарной опасности производства.
Зона горения и тления в завалах представляет собой территорию, на которой горят разрушенные здания и сооружения I, II и III степени огнестойкости. Она характеризуется сильным задымлением: выделением окиси углерода и других токсичных газов и продолжительным (до нескольких суток) горением в завалах.
Последствием воспламеняющего действия светового излучения могут быть обширные лесные пожары. Возникновение и развитие пожаров в лесу зависит от времени года, метеорологических условий и рельефа местности. Сухая погода, сильный ветер и ровная местность способствуют распространению пожара. Лиственный лес летом, когда деревья имеют зеленые листья, загорается не так быстро и горит с меньшей интенсивностью, чем хвойный. Осенью световое излучение ослабляется кронами меньше, а наличие сухих опавших листьев и сухой травы способствует возникновению и распространению низовых пожаров. В зимних условиях возможность возникновения пожаров уменьшается в связи с наличием снежного покрова.
Распространение пожаров на объектах народного хозяйства зависит от огнестойкости материалов, из которых возведены здания и сооружения, изго-
товлено оборудование и другие элементы объекта; степени пожарной опасности технологических процессов, сырья и готовой продукции; плотности и характера застройки. Так, при воздушном ядерном взрыве мощностью 1 Мт в ясную солнечную погоду деревянные строения могут воспламеняться на расстоянии до 20 км от центра взрыва, автотранспорт — до 18 км, сухая трава, сухие листья и гнилая древесина в лесу — до 17 км. Тогда как действие избыточного давления 10 кПа для данного взрыва отмечается на расстоянии 11 км [3].
Возникающие очаги пламени (первичные пожары) частично гасятся мощной воздушной волной взрыва, но разлетающиеся искры, горящие обломки, брызги горящих нефтепродуктов, короткие замыкания в электросети вызывают обширные вторичные пожары, которые могут продолжаться много дней.
Список использованной литературы:
1. Безопасность ядерного оружия России / под ред. В.Н. Михайлова. М.: Атомиздат, 1998. 162 с.
2. Лоусон Д.И. Атомная бомба и пожары. М.: Издательство иностранной литературы, 1955. 46 с.
3. Оружие массового поражения и защита от него. М.: Военное издательство Министерства Обороны, 1964. 384 с.
