Ударная волна - это что такое?

Взрыв - это мгновенный процесс превращения вещества с одновременным выделением огромного количества веществ с поражающими факторами. Данный процесс является кратковременным. Масштабы поражения зависят от мощности взрывного вещества и расстояния от эпицентра события.

Важно знать основные принципы распространения ударной волны, ее действие на человеческий организм, а также средства индивидуальной и массовой защиты.

Разновидности волн

При взрыве любого вещества выделяется поток различных энергий. Составляющими взрыва являются:

1. Ударная волна. Этот фактор является наиболее поражающим, потому как производит разрушение всего, что попадается на пути. Источником энергии выступает сильное давление, которое образуется в центре взрыва. Газы, которые возникают вследствие реакции, стремительно расширяются и расходятся во все стороны от центра взрыва с огромной скоростью (около 2 км/с).
2. Световое излучение. Оно также является волной, поскольку лучистая энергия, которая выделяется во время взрыва, также перемещается во все стороны от эпицентра и негативно влияет на живые организмы.
3. Радиация. Поток радиации состоит из различных частиц. Последние имеют сходство с рентгеновскими лучами, но их скорость и количество негативно сказываются на всех живых организмах.
4. Электромагнитный импульс. Все приведенные излучения способны к образованию магнитного поля на небольшой высоте. Импульс способен вывести из строя микропроцессорную технику, приборы, станции электричества и т. д. Опасным он является для людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы и расстройствами психики. ЭМИ составляет 1 % от мощности боеприпаса.

Параметры

Характерными параметрами ударной волны являются:

1. Избыточное давление. Оно являет собой разность между нормальным атмосферным давлением и давлением во фронте волны. Именно из-за образования давления УВ распространяется со сверхзвуковой скоростью.
2. Температура. Световое излучение обладает огромной мощностью, вследствие чего газы, которые выделяются во время взрыва, нагреваются. Данное явление способно поразить органы дыхания, зрения, а в особо тяжелых случаях охватить местность пламенем.
3. Альфа- бета- и гамма-излучения. В совокупности с вышеприведенными параметрами ядра этих частиц стремительно делятся, распространяются с огромной скоростью и нагреваются. Высокий уровень радиации является опасным, поэтому следует придерживаться мер безопасности при столкновении с данными частицами.

Воздействие ударной волны на организм

Продукты взрыва мгновенно воздействуют на человека: у него резко повышается давление, затем происходит разрыв сосудов кровеносной системы, барабанных перепонок. Сила волны способна отбросить тело на большие расстояния, вследствие чего организм получает дополнительные травмы.

Различают несколько степеней поражения:

1. Легкую.
2. Среднюю.
3. Тяжелую.
4. Особо тяжелую.

Защита от ядерного удара

Для защиты от ударной волны ядерного взрыва применяются средства индивидуальной защиты и противорадиационные укрытия. Они способны уберечь людей от опасных излучений при радиоактивном заражении местности. Помимо этого, они могут защитить от светового удара, проникающей радиации и в некоторой степени от ударной волны, а также от попадания на кожу и в организм человека всех опасных веществ, которые выделяются в результате ядерной реакции при взрыве.

Безопасные места оборудуют в подвальных этажах зданий и различных сооружений. Также иногда встречаются отдельностоящие сооружения (в виде промышленных зданий или построек из подручных материалов). Под такие укрытия приспосабливают любые пригодные заглубления в помещениях: подвалы, погреба, подземные каналы. Для повышения безопасности заделывают оконные и лишние дверные проемы, насыпают дополнительный слой грунта на перекрытия и в случае необходимости делают грунтовую подсыпку у наружных стен, которые выступают выше поверхности земли.

Помещение тщательно герметизируют (например, окна, трубопроводы, щели и т. д. проклеивают подручными материалами). Укрытия, вместимость которых составляет до 30 человек, вентилируются естественным путем. На наружных выводах вентиляции прикрепляют козырьки, а на входах в помещение - плотные заслонки, которые закрывают на время действия радиации и выпадения зараженных осадков. Внутри убежище оборудуется аналогично обычным убежищам.

В помещениях, которые приспособлены под укрытия, но не оборудованы водопроводом и канализацией, устанавливают емкости для воды и выгребную яму. Кроме того, в укрытии обязательно устанавливают подставки, стеллажи, камеры или лари и другие приспособления для продовольствия. Освещают помещения от подходящей наружной или переносной электросети. Защитные свойства противорадиационного убежища от воздействия взрыва ударной волны и излучений оцениваются коэффициентом ослабления радиации. Его параметр показывает, во сколько раз помещение уменьшает наружную дозу радиации.

Средства индивидуальной защиты от поражения ударной волной

Это очень важный момент, который стоит рассмотреть. Во время распространения ударной волны наибольшей опасности подвергаются открытые участки кожи, органы дыхания и зрения. Поэтому следует как можно быстрее защитить данные органы. К примитивным защитным средствам относятся:

• различные повязки: марлевые, тканевые, ватно-марлевые, противопыльные, а также респираторы;
• для защиты кожного покрова применяются изолирующие и фильтрующие средства, которые ослабляют действие светового и ядерного излучения и оберегают кожу от воздействия альфа-частиц;
• для защиты от светового излучения также используются ткани с огнестойкой пропиткой, световые затворы и очки;
• чтобы защитить приборы от электромагнитного импульса, используют системы экранирования.

Распространение поражающего действия ядерной волны

Радиация является поражающим фактором ядерного взрыва. Особенно характерно это для взрывов, которые происходят в воздушном пространстве, на поверхности земли и под ней, на водной преграде. Выпадение частиц грунта (песка) или капель воды при взрывах на водоемах и земле, содержащих опасные зараженные осколки, происходит уже через пару минут после начала взрыва и продолжается до 2 суток. Облако по ходу движения формирует характерный наземный след.

Поражающее воздействие радиоактивных продуктов распада ядерного взрыва на живой организм принято разделять на 2 периода: формирование следа происходит сразу после выпадения частиц из передвигающегося облака ядерного взрыва, а также период сформировавшегося следа, когда зараженные осадки уже выпали на землю.

Что происходит во время столкновения волны и предмета

Поражающие факторы ударной волны распространяются как на людей и животных, так и на здания, сооружения и окружающую среду. Происходит это из-за воздействия сильного избыточного давления за короткий период времени. Ударная волна за долю секунды полностью охватывает объект и подвергает его сильному сжатию. Такой фактор воспринимается организмом как мощный и резкий удар, а напор воздуха перемещает тело на большое расстояние. Степень воздействия зависит от характера формирования волны: мощности взрыва, расстояния, погодных условий и даже места нахождения.

Последствия

Каковы же последствия ударной волны? Этому вопросу стоит уделить особое внимание. Допустимым считается давление ударной волны до 10 кПа на открытой местности. Все, что выше предельной нормы, наносит вред человеку и животным:

• При давлении от 20 до 40 кПа наступают легкие поражения организма. Последние характеризуются небольшими нарушениями. Такие симптомы вскоре исчезают без вмешательства медиков. Характерными признаками легкого поражения служат: головная боль, вывихи и небольшие ушибы, звон в ушах и т. д.
• При давлении от 40 до 60 кПа возможны повреждения органов слуха, зрения, контузия, кровоизлияние из носового прохода и ушей.
• Если давление превышает 60 кПа, наступают тяжелые повреждения. Характерными признаками являются: контузия всего организма, повреждение внутренних органов, внутреннее кровоизлияние. В тяжелых случаях может привести к летальному исходу.
• Очень тяжелые травмы наступают при воздействии давления более 100 кПа. При таком воздействии отмечаются тяжелые переломы, разрывы органов, потеря сознания на длительное время.

Во время разрушения зданий и строений осколки способны передвигаться на расстояния, которые превышают радиус действия волны.

Факторы ударной волны также негативно сказываются на растениях. При давлении 50 кПа и выше происходит полное повреждение зеленого массива. При этом взрослые деревья вырываются с корнем. Если давление составляет от 30 до 50 кПа, то повреждается до половины зеленого покрова, а если оно составляет от 10 до 30 кПа - уничтожается до 30 % всех деревьев. Особенностью является устойчивость деревьев - молодые саженцы более устойчивы к воздействию волны.

Что можно предпринять

Рассмотрим методы защиты от ударной волны. Чтобы уберечься от радиационного воздействия, используют различные защитные сооружения: убежища, подвалы, станции. При этом все помещения должны обладать высоким коэффициентом защитного действия. Также следует принимать радиозащитные препараты.

Различают следующие виды защитных сооружений:

1. Убежища. Предназначены для укрытия людей от всех поражающих факторов: отравляющих веществ, бактериальных средств, критических температур, опасных газов и радиации. Такие помещения должны быть оборудованы защитной герметической дверью, тамбурами, основным помещением, кладовой для продуктов, медицинской комнатой, аварийным выходом и камерой вентиляции.
2. К самым примитивным укрытиям относятся открытые и перекрытые щели. Они строятся населением с использованием любых подручных материалов. Примитивные укрытия способны уменьшить действие от проникающей радиации и излучения в 200-300 раз.

Соблюдение мер безопасности и плана эвакуации существенно повышают шансы на сохранение человеческой жизни и здоровья.