Текст книги "ОБЖ в вопросах и ответах"

56. Какие объекты являются радиоактивно опасными? Чем вызываются аварии на РОО

Развитие ядерной энергетики во многих странах мира в последние годы сделало угрозу радиоактивного заражения обширных территорий реальной не только в случае применения ядерного оружия, но и в случае разрушения объектов ядерно-топливного цикла, находящихся в районе ведения боевых действий, обычным оружием или при их аварии в ходе промышленной эксплуатации. Поэтому вопросы защиты от ионизирующих излучений (или радиационная безопасность) превращаются в одну из важнейших задач по обеспечению безопасности жизнедеятельности человека. Сама по себе радиоактивность – явление не новое, как считают некоторые, связывая ее с появлением ядерных боеприпасов и со строительством АЭС. Радиоактивный распад сопровождается испусканием излучений в виде гамма-квантов, альфа– и бета-частиц и нейтронов, причем излучения, присущие только данному изотопу. Все радиоактивные вещества (РВ) имеют свой период полураспада, т. е. время, в течение которого исходное количество радиоактивных ядер уменьшается вдвое. Скорость распада неизменна и присуща только данному изотопу при любых физических или химических воздействиях на него. Радиоактивные излучения характеризуются различной проникающей и ионизирующей (повреждающей) способностью. Альфа-частицы обладают такой малой проникающей способностью, что задерживаются листом обыкновенной бумаги. Их пробег в воздухе равняется сантиметрам, в тканях живого организма – долям миллиметра. Иными словами, эти частицы при наружном воздействии на живой организм не способны проникнуть через слой кожи. Вместе с тем ионизирующая способность этих частиц чрезвычайно велика и опасность их воздействия резко возрастает при попадании внутрь организма с водой, пищей, вдыхаемым воздухом, через открытую рану, так как они могут повредить те органы и ткани, в которые проникли. Бета-частицы обладают большей, чем альфа-частицы, проникающей, но меньшей ионизирующей способностью; их скоросость в воздухе до 15 м, в ткани организма – сантиметры. Гамма-излучение распространяется со скоростью света, обладает наибольшей глубиной проникновения – его может ослабить только толстая свинцовая или бетонная стена. Проходя через материю, радиоактивное излучение вступает с ней в реакцию, теряя свою энергию. При этом, чем выше энергия радиоактивного излучения, тем больше его повреждающая способность. Величина энергии излучения, поглощенная телом либо веществом, называется поглощенной дозой и измеряется в радах. Однако при равной поглощенной дозе альфа-частицы дают значительно больший повреждающий эффект, чем гамма-излучение. Поэтому для оценки повреждающего действия различных видов ионизирующего излучения на биологические объекты применяют специальную единицу измерения – бэр (биологический эквивалент рентгена). Для оценки радиационной обстановки на местности, в рабочем или жилом помещении, обусловленной воздействием рентгеновского или гамма-излучения, используют экспозиционную дозу облучения. Человек в течение всей жизни подвергается воздействию ионизирующего излучения. Это прежде всего естественный радиационный фон Земли, который складывается из трех компонентов: космического излучения; излучения от находящихся в почве строительных материалов, воздухе и воде естественных радиоактивных элементов, а также излучения от природных РВ, которые с пищей и водой попадают внутрь организма, фиксируются тканями и сохраняются в теле человека в течение всей его жизни. В настоящее время хорошо известно, что в среднем доза облучения от всех естественных источников ионизирующего излучения составляет в год около 200 мР, хотя это значение может колебаться в разных регионах Земли от 50 до 1000 мР/год и более. Кроме того, человек встречается с искусственными источниками излучения, включая радионуклиды, созданные руками человека и широко применяемые в народном хозяйстве. Сюда относятся, например, ионизирующее излучение, используемое в медицинских целях. Определенный вклад в техногенно-усилительный фон вносят предприятия ядерно-топливного цикла и ТЭЦ на угле, полеты на самолетах на больших высотах, просмотр телепрограмм, пользование часами, приборами со светящимися циферблатами и т. д. В целях техногенно-усилительный фон колеблется от 150 до 300 мбэр.

Таким образом, в современных условиях, при наличии высокого естественного радиационного фона, при действующих технологических процессах каждый житель Земли ежегодно получает дозу облучения в среднем 30–90 мбэр. Это уже обычное состояние среды обитания человека. Неблагоприятного действия от этого уровня радиации на здоровье детей и взрослых не установлено. Совершенно иная ситуация возникает при ядерных взрывах и при авариях на атомных реакторах. При ядерном взрыве уровень радиации резко возрастает. Источниками радиоактивного излучения становятся «осколки» деления ядерного горючего, представляющие собой смесь более 200 изотопов 34 химических элементов, а также радиоактивные вещества неразделившейся части ядерного заряда (урана, плутония), корпуса и механизма боеприпаса с наведенной радиоактивностью. Другим источником радиации является наведенная радиация в почве в результате нейтронного боеприпаса, т. е. образование радиоактивных изотопов кремния, кальция, натрия, калия и других химических элементов, находящихся в почве. Наибольшее влияние на биосферу, жизнь, развитие, наследственность могут оказывать йод-131, стронций-90, цезий-137, плутоний-239, углерод-14.

57. Каковы последствия аварии на пожаро– и взрывоопасных объектах

Под пожаром понимают неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Причины возникновения пожаров на промышленных объектах можно разделить на 2 группы. Первая – это нарушение противопожарного режима или неосторожное обращение с огнем, вторая – нарушение мер пожарной безопасности при проектировании и строительстве зданий. Пожары могут быть следствием взрывов в помещениях или производственных аппаратах при утечках и аварийных выбросах пожаро– и взрывоопасных сред в объемы производственных помещений. Пожар как явление может принимать различные формы, однако все они в конечном счете сводятся к химической реакции между горючими веществами и кислородом воздуха (или иным видом окислительной среды). Для возникновения пожара необходимо наличие 3 компонентов: горючего вещества, кислорода (или иного окислителя) и первоначального источника теплоты с энергией, достаточной для начала реакции горения. Горючее и окислитель должны находиться в определенных соотношениях друг с другом. Большинство пожаров связано с горением твердых веществ, хотя начальная стадия пожара может быть связана с горением жидких и газообразных горючих веществ, в большом количестве используемых в современном промышленном производстве. Образование пламени связано с газообразным состоянием вещества, поэтому горение жидких и твердых веществ, сопровождающееся возникновением пламени, предполагает их предварительный переход в газообразную фазу. В случае горения жидкостей этот процесс обычно заключается в простом кипении с испарением у поверхности, в то время как при горении почти всех твердых веществ образование продуктов, способных улетучиваться с поверхности материала и попадать в область пламени, происходит путем химического разложения, или пиролиза. Известно, что после воспламенения процесс горения твердого горючего материала происходит сравнительно медленно, тепловая энергия выделяется постепенно, причем скорость горения зависит от площади его наружной поверхности, контактирующей с кислородом воздуха. Тот же горючий материал, но измельченный до порошкообразного состояния и распыленный в воздухе, воспламеняется сразу с выделением большого количества тепловой энергии. При пожарах существует несколько различных опасных факторов. Первый из них – это повышенные температуры в зоне горения. Они могут привести к тепловым ожогам поверхности кожи и внутренних органов людей, а также вызвать потерю несущей способности строительных конструкций зданий и сооружений. Вторым фактором является поступление в воздух рабочей зоны значительного количества вредных продуктов сгорания, в большинстве случаев приводящее к острым отравлениям людей. Процесс горения сопровождается выделением большого количества дыма. Дым уменьшает видимость, тем самым он может задержать эвакуацию людей, находящихся в помещении, что может привести к воздействию на них продуктов сгорания. При этих обстоятельствах люди могут быть поражены вредными составляющими дыма, даже находясь в местах, удаленных от очага пожара. Кроме того, за счет выгорания кислорода в рабочей зоне может понижаться концентрация кислорода в воздухе, что также негативно сказывается на процессах жизнедеятельности людей. В большинстве случаев пожары возникают в каком-либо одном месте, после чего пламя по горючим материалам и конструкциям зданий распространяется на соседние объекты и помещения. После образования в помещении первичного очага возгорания процесс развития пожара может пойти по одному из следующих сценариев: загоревшийся предмет сгорит полностью, и пожар прекратится, не распространившись на другие изделия из горючих материалов. Это имеет место, в частности, при условии, если первый загоревшийся предмет находится в изолированном положении, а теплового потока от зоны горения к соседним предметам недостаточно для их воспламенения. Процесс горения также может прекратиться или существенным образом замедлиться по мере выгорания кислорода. Это возможно при плохой вентиляции помещения. При достаточном количестве горючего материала и притоке свежего воздуха пожар может вырасти до размеров полного охвата пламенем всего помещения. Ориентировочно условием охвата пламенем всего помещения можно считать наличие в помещении плотности теплового потока, превышающего 20 кВт/м². Причем источниками лучистого теплового потока могут быть как сам факел горящего материала, так и раскаленные поверхности верхних частей помещения, пламя, охватившее потолок и раскаленные продукты сгорания, скопившиеся под потолком. Кроме того, на процесс и скорость полного охвата помещения пламенем могут оказывать влияние и другие факторы. Например, термопластики могут плавиться и течь, создавая очаги горения жидких продуктов и способствуя распространению пламени на другие предметы. После наступления полного охвата помещения пламенем внешние поверхности возгораемых предметов в помещении, где возник пожар, будут охвачены огнем, интенсивность тепловыделений будет нарастать до максимума. В этот момент температуры внутри помещения могут достигать температур порядка 1100–1200 °С. Высокие температуры будут поддерживаться до тех пор, пока интенсивность образования воспламеняющихся летучих продуктов не начнет уменьшаться в результате истощения горючих веществ или за счет выгорания кислорода. В этот период за счет повышенных термических нагрузок могут происходить обрушения элементов здания. Начало разрушения отдельных конструкций здания, как правило, является началом переброски пожара в соседние пространства путем проникновения в них пламени или мощных тепловых потоков. Разрушение элементов здания (в первую очередь остекления) приводит к разгерметизации помещения и интенсивному проникновению к зоне горения свежих порций воздуха. На этом этапе часть горючих газов будет сгорать снаружи помещения в пламени, вырывающемся из окон. Дальнейшее распространение пожара на соседние здания происходит посредством теплопередачи излучением сначала от оконных проемов, затем и от всей поверхности горящего здания.

58. Какие объекты являются химически опасными

На ряде предприятий для технологических целей применяют вредные, в том числе сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ). Например, для обеззараживания воды на водопроводных станциях широко используют хлор, на многих холодильных установках в качестве рабочего агента используется аммиак. Хлор и аммиак используют на многих предприятиях текстильной, химической, пищевой промышленности. В различных производствах широко применяются щелочи, кислоты и другие агрессивные и сильнодействующие вещества. При аварийной разгерметизации емкостей, трубопроводов, оборудования, связанных с хранением, транспортировкой и применением СДЯВ и иных вредных веществ, в воздухе рабочей зоны и в окружающей среде могут образовываться зоны с концентрациями токсичных веществ, превышающими предельно допустимые концентрации. Размеры зон заражения и время существования опасных концентраций зависят от способа хранения, количества поступившего в атмосферу вещества, его химико-физических свойств, внешних геолого-климатических условий. В зависимости от термодинамического состояния жидкости, находящейся при хранении в емкости, возможны 3 варианта протекания процесса при разгерметизации емкости: при больших перегревах жидкость может полностью переходить во взвешенное мелкодисперсное и парообразное состояние с образованием токсичных, вредных и пожаро– и взрывоопасных смесей; при низких энергетических параметрах жидкости происходит ее спокойный пролив на твердую поверхность, а испарение осуществляется путем теплоотдачи от твердой поверхности; промежуточный режим, когда в начальный момент происходит резкое вскипание жидкости с образованием мелкодисперсной фракции, а затем наступает режим свободного испарения с относительно низкими скоростями. Для определения размеров зон воздействия необходимо вначале спрогнозировать, какое количество жидкости или газа поступит в окружающую среду при том или ином виде аварии. На втором этапе расчета необходимо с учетом рельефа местности, климатических условий, планировки площадки рассчитать процессы растекания и испарения жидкости, а также рассеивания паров пролитой жидкости. Результатом такого расчета должны быть нанесенные на ситуационный план поля концентраций паров поступившего в атмосферу вещества. На плане местности отмечают также динамику процесса рассеивания паров, прогнозируют изменение концентрации в различных точках местности по времени. При проливах СДЯВ внешние границы зоны заражения определяют по ингаляционной токсодозе. Ширина зоны химического заражения приближенно может быть определена по степени вертикальной устойчивости атмосферы и по колебаниям направления ветра: при инверсии принимается 0,03 глубины зоны; при изотермии принимается 0,15 глубины зоны; при конверсии принимается 0,8 глубины зоны; при устойчивом ветре (колебания не более 6 °С) – 0,2 глубины зоны; при неустойчивом ветре —0,8 глубины зоны. При этом к ширине добавляются линейные размеры места разлива СДЯВ. Ряд веществ в промышленных условиях хранится и используется при низких температурах (криогенных температурах) в жидком состоянии. Наиболее часто встречаются жидкий кислород и азот, жидкий водород, гелий и т. д. Эти вещества в общепринятом понимании нельзя назвать ядовитыми или токсичными, но поступление их в атмосферу в большом количестве может вызвать вытеснение из нее кислорода, что также создаст опасную зону определенных размеров. Кроме того, некоторые из этих веществ являются окислителями или пожаро– и взрывоопасными веществами, низкие температуры этих веществ могут привести к дополнительным опасным факторам, таким как потенциальная опасность ожогов поверхности тела и внутренних органов у людей, а также к потере несущей способности силовых элементов зданий, машин и механизмов за счет хладоломкости. Основной особенностью хранения и использования криопродуктов является необходимость осуществления постоянного дренажа паров этих продуктов в окружающую среду. При дренаже криопродуктов в окрестностях места выброса образуются опасные низкотемпературные и концентрационные зоны, линейные размеры которых зависят от вида продукта, скорости истечения, температуры, метеорологических условий, способа сброса, типа сбросного устройства. Используемые в настоящее время в промышленности криопродукты можно подразделить на 3 типа: нейтральные криопродукты (азот, гелий), криопродукты-окислители (кислород), горючие криопродукты (водород, метан). При сбросе в атмосферу каждого из трех типов криопродуктов в зоне выброса создаются специфические опасности.

59. Что такое ЧС природного происхождения

Источником природной ЧС являются опасное природное явление или процесс, причиной возникновения которого могут быть землетрясение, вулканическое извержение, оползень, обвал, сель, карст, просадка в лесовых грунтах, эрозия, переработка берегов, цунами, лавина, наводнение, подтопление, затор, штормовой нагон воды, сильный ветер, смерч, пыльная буря, суховей, сильные осадки, засуха, заморозки, туман, гроза, природный пожар. Стихийные бедствия – опасные природные явления или процессы, имеющие чрезвычайный характер и приводящие к нарушению повседневного уклада жизни более или менее значительных групп людей, человеческим жертвам, разрушению и уничтожению материальных ценностей. Всемирная организация здравоохранения определяет стихийные бедствия как ситуации, характеризующиеся непредусмотренными серьезными и непосредственными угрозами общественному здоровью. Стихийные бедствия могут возникать в результате воздействия атмосферных явлений (ураганов, смерчей, снежных заносов и обвалов), огня (лесных, торфяных пожаров, пожаров в населенных пунктах), изменения уровня воды в водоемах (паводков, наводнений), изменений в почве и земной коре (оползней, извержений вулканов, землетрясений, цунами). Стихийные бедствия могут возникать как независимо друг от друга, так и во взаимосвязи: одно из них может повлечь за собой другое. Некоторые из них часто возникают в результате не всегда разумной деятельности человека (например, лесные и торфяные пожары, производственные взрывы в горной местности, при строительстве плотин, разработке карьеров, что зачастую приводит к оползням, снежным лавинам, обвалам ледников и т. п.). Для каждого стихийного бедствия характерно наличие присущих ему поражающих факторов, вредно воздействующих на состояние здоровья человека. Больше всего люди страдают от наводнений (40 % от общего урона), ураганов (20 %) землетрясений и засух (по 15 %). Около 10 % общего ущерба приходится на остальные виды стихийных бедствий. Ряд отечественных и зарубежных специалистов, приводя данные о потерях при крупнейших стихийных бедствиях, предполагают, что в будущем, в связи с ростом численности и концентраций населения аналогичные по силе катастрофы будут сопровождаться увеличением числа жертв в десятки раз.

60. Какие ЧС называют геологическими

К геологическим ЧС относят землетрясения и извержения вулканов. Землетрясения – одни из самых опасных и разрушительных стихийных бедствий. При землетрясениях в окружающем пространстве наблюдается сейсмический удар, происходит деформация горных пород, возможны извержение вулканов, нагон воды (цунами), смещение горных пород, снежных масс, ледников и т. д. Силу землетрясения на поверхности земли принято характеризовать балльностью, а воздействие землетрясения на объект – его интенсивностью. Сила землетрясения от 1 до 4 баллов не вызывает повреждений зданий и сооружений, а также остаточных явлений в грунтах и изменения режима грунтовых и наземных вод. Землетрясение силой в 1 балл вызывает незаметные сотрясения почвы, колебания которой регистрируются только приборами. Землетрясения силой 2 балла отмечаются некоторыми, очень чуткими лицами, находящимися в полном покое. При землетрясении силой 3 балла внимательными наблюдателями замечается очень легкое покачивание висячих предметов. При землетрясении силой 4 балла наблюдается легкое раскачивание висячих предметов и неподвижных автомашин; слабый звон плотно поставленной неустойчивой посуды. Землетрясение в 4 балла распознается большинством людей, находящихся внутри здания. Землетрясение силой 5 баллов вызывает легкий скрип полов и перегородок; дребезжание стекол, осыпание побелки, движение незакрытых дверей и окон, на поверхности непроточных водоемов образуются небольшие волны. Заметно качаются висячие предметы, наблюдается выплескивание воды из наполненных сосудов, возможна остановка маятниковых часов. Землетрясения силой 6 баллов вызывают легкие повреждения многих зданий, в одноэтажных кирпичных, каменных и саманных домах наблюдаются значительные повреждения. В сырых грунтах образуются трещины шириной до 1 см, отмечается небольшое изменение источников и уровня воды в колодцах. В помещениях качаются висячие предметы, иногда падают книги, посуда, легкая мебель сдвигается, передвижение людей неустойчиво. Землетрясения силой 7 баллов вызывает значительные повреждения зданий, в некоторых случаях их разрушения. На дорогах появляются трещины, наблюдается нарушение стыков трубопроводов, повреждение каменных оград. В сухих грунтах образуются тонкие трещины, возможны оползни и обвалы. Изменяется дебит источников и уровней грунтовых вод. Возникают новые и пропадают старые источники воды. В помещениях сильно качаются висячие предметы, легкая мебель сдвигается. Передвижение людей без дополнительной опоры затруднено. Все люди покидают помещение. Землетрясения силой 8 баллов вызывают значительные повреждения большинства зданий, в некоторых полные разрушения. Образуется большое количество трещин на склонах гор и в сырых грунтах; наблюдаются осыпи, оползни и горные обвалы. Вода в водоемах мутная; меняется дебит источников и уровней воды в колодцах. В помещениях сдвигается и частично опрокидывается мебель, легкие предметы подскакивают и опрокидываются. Люди с трудом удерживаются на ногах. Все выбегают из помещений. Землетрясения силой 9 баллов вызывают искривление железнодорожных путей, повреждение насыпей дорог, разрушение дымовых труб, башен. Большинство зданий обрушивается. В грунтах образуются трещины до 10 см; наблюдаются горные обвалы, оползни, небольшие грязевые извержения, в водоемах большое волнение. В помещениях опрокидывается и ломается мебель. Наблюдается большое беспокойство животных. Землетрясения силой 10 баллов вызывают обрушение многих зданий, дамбы и насыпи получают значительные повреждения, на дорожном полотне возникают трещины и деформации, происходит обрушение труб, башен, памятников, оград. Возникают трещины в грунтах до 1 м. Наблюдаются обвалы скал и морских берегов, возникновение новых озер, прибоя и выплескивания воды в водоемах и реках, в помещениях многочисленные повреждения предметов домашнего обихода. Животные мечутся и воют. Землетрясения силой в 11 баллов вызывают общее разрушение зданий, разрушение насыпей на больших протяжениях. Трубопроводы приходят в полную негодность. На больших протяжениях железнодорожные пути приходят в полную непригодность. На поверхности земли наблюдаются многочисленные трещины и вертикальные перемещения пластов, большие обвалы, оползни. Сильно меняется режим водоисточников и водоемов и уровень грунтовых вод. В помещениях наблюдается гибель значительной части населения, животных и имущества под обломками зданий. Землетрясения силой 12 баллов вызывает общее разрушение зданий и сооружений. Значительная часть населения гибнет от оползней. В грунте наблюдаются вертикальные и горизонтальные разрывы и сдвиги. Образуются озера, водопады, изменяются русла рек. Растительность и животные в горных районах погибают от обвалов и осыпей.

Вулканические извержения представляют собой достаточное опасное геологическое явление. Процессы, происходящие в земной толще и вызывающие извержения, еще не до конца изучены. Принято считать, что верхняя часть мантии находится в состоянии, близком к расплавленному, поэтому даже незначительное понижение давления (например, при раздвижении тектонических плит) приводит к ее полному расплавлению. Расплавленная порода (магма), будучи более легкой, чем окружающие породы, медленно поднимается к поверхности земли. Чаще всего это происходит по разломам земной коры. Второй причиной, вызывающей извержения, является наличие локальных радиоактивных источников. Немногочисленные материковые вулканы, расположенные вдали от границ литосферных плит, вызваны как раз такими локальными источниками радиоактивной теплоты или горячими точками в мантии. При извержениях чаще всего наблюдаются деформация и сотрясения земной поверхности; выброс, выпадение продуктов извержения; движение лавы, грязевых, каменных потоков; гравитационное смещение горных пород. В атмосферу вырывается большое количество паров и газов, приводящее к химическому загрязнению атмосферы. Раскаленная лава приводит к тепловому загрязнению окружающей среды с потенциальной опасностью образования крупномасштабных пожаров. Нередко в кратерах в период покоя образуются озера, тогда в период извержения водогрязевые потоки представляют основную опасность, даже большую, чем потоки лавы (из-за больших скоростей перемещения по склонам). Чаще всего извержения вулканов начинаются выбросом из кратера столба черного дыма или пепла высотой до 5 км, который быстро расплывается в воздухе в виде огромной тучи; на склонах и на кратере появляются трещины, через которые выделяются удушливые газы или горячая вода. Вслед за этим обычно начинается ливневый грозовой дождь. Одновременно из кратера выбрасываются крупные и мелкие раскаленные обломки горных пород, из туч выпадает пепел, который покрывает склоны вулкана и окрестности. Затем начинается извержение лавы из жерла вулкана.