"Чрезвычайные ситуации Военного характера"
1. Поражающие факторы ядерного оружия и их влияние на население
Ядерное оружие - это один из основных видов оружия массового уничтожения. Она способна в короткое время вывести из строя большое количество людей, разрушить дома и сооружения на больших территориях. Массовое применение ядерного оружия способно вызывать катастрофические последствия для всего человечества, потому ведется его запрещение.
Поражающее действие ядерного оружия основано на энергии, которая выделяется при ядерных реакциях взрывного типа. Мощность взрыва ядерных боеприпасов принято выражать тротиловым эквивалентом, то есть количеством обычного взрывчатого вещества (тротилу), при взрыве которого выделяется столько же энергий, сколько ее выделяется при взрыве этих ядерных боеприпасов. Тротиловый эквивалент измеряется в тоннах (тоннах кило, мегатоннах).
Поражающими факторами ядерного взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс.
Ударная волна
Это основной поражающий фактор ядерного взрыва, потому что большинство разрушений и повреждений сооружений, домов, а также поражения людей обусловлены, как правило, ее влиянием. Она являет собой область резкого сжимания среды, которая распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Передний предел сжимания воздуха называется фронтом ударной волны.
Поражающее действие ударной волны характеризуется величиной избыточного давления. Избыточное давление - это разница между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед ним. Он измеряется в ньютоне на квадратный метр (Н/м2). Эта единица давления называется паскалем (Па). 1 Н/м2=1 Па (1 кПа" 0,01 кгс/см2).
При избыточном давлении 20-40 кПа незащищенные люди могут получить легкие поражения (легкие забитые места и контузии). Влияние ударной волны с избыточным давлением 40-60 кПа приводит к поражениям средней тяжести : потере сознания, повреждению органов слуха, сильным вывихам конечностей, кровотечения из носа и ушей. Тяжелые травмы возникают при избыточном давлении свыше 60 кПа и характеризуются сильными контузиями всего организма, переломами конечностей, повреждением внутренних органов. Крайне тяжелые поражения, нередко со смертельным результатом, наблюдаются при избыточном давлении свыше 100 кПа.
Скорость движения и расстояние, на которое распространяется ударная волна, зависят от мощности ядерного взрыва; с увеличением расстояния от места взрыва скорость быстро падает. Да, при взрыве боеприпасов мощностью 20 кт ударная волна проходит 1 км за 2 с, 2 км за 5 с, 3 км за 8 с. За это время человек после вспышки может укрыться и избежать поражения.
Световое излучение
Это поток лучезарной энергии, которая включает видимые ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Его источник - светящаяся область, образованная розпеченими продуктами взрыва и розпеченим воздухом. Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного взрыва до 20 с. Однако сила его такая, что, невзирая на кратковременность, оно способно вызывать ожоги кожи (кожных покровов), поражение (постоянную или временную) органов зрения людей и загорание горючих материалов и объектов.
Световое излучение не проникает через непрозрачные материалы, потому любое препятствие, которое способно создать тень, защищает от прямого действия светового излучения и исключает ожоги. Значительно ослабляется световое излучение в запыленном (задымленному) воздухе, в туман, дождь, снегопад.
Проникающая радиация
Это поток гамма-лучей и нейтронов. Она длится 10-15 с. Проходя через живую ткань, гамма-излучение и нейтроны ионизируют молекулы, которые входят в состав клеток. Под воздействием ионизации в организме возникают биологические процессы, которые приводят к нарушению жизненных функций отдельных органов и развитию лучевой болезни. В результате прохождения излучений через материалы окружающей среды уменьшается их интенсивность. Слабительное действие принято характеризовать слоем половинного ослабления, то есть такой толщиной материала, проходя через который интенсивность излучения уменьшается в два раза. Например, в два раза ослабляют интенсивность гамма-лучей сталь толщиной 2,8 см, бетон - 10 см, почва - 14 см, древесина - 30 см.
Открыты и особенно перекрытые щели уменьшают влияние проникающей радиации, а хранилища и противорадиационные укрытия практически полностью защищают от нее.
Радиоактивное заражение
Основными ее источниками являются продукты разделения ядерного заряда и радиоактивные изотопы, которые образуются в результате влияния нейтронов на материалы, из которых изготовлены ядерные боеприпасы, и на некоторые элементы, которые входят в состав почвы в районе взрыва.
При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается земле. Внутрь ее затягиваются массы почвы, которые испаряющиеся и поднимающиеся вверх. Охлаждаясь, пара продуктов разделения почвы конденсируется на твердых частях. Образуется радиоактивная туча. Она поднимается на многокилометровую высоту, а потом со скоростью 25-100 км/год двигается в направлении ветра. Радиоактивные части, выпадая из тучи на землю, образуют зону радиоактивного заражения (следует), длина которой может достигать нескольких сотен километров.
Наибольшую опасность радиоактивные вещества представляют в первые часы после выпадения, потому что их активность в этот период наивысшая.
Электромагнитный импульс
Это кратковременное электромагнитное поле, которое возникает при взрыве ядерных боеприпасов в результате взаимодействия гамма-лучей и нейтронов, которые выпускаются при ядерном взрыве, с атомами окружающей среды. Следствием его влияния является перегоряння или пробои отдельных элементов радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры.
Поражение людей возможно только в тех случаях, когда они в момент взрыва сталкиваются с протянутыми ведущими линиями.
Наиболее надежным средством защиты от всех поражающих факторов ядерного взрыва являются защитные сооружения. В поле стоит укрываться за крепкими местными предметами, обратными склонами высот, в складках местности.
При действиях в зонах заражения для защиты органов дыхания, глаз и открытых участков тела от радиоактивных веществ используются средства защиты органов дыхания (противогазы, респираторы, противопылевые тканевые маски и ватно-марлевые повязки), а также средства защиты кожи.
2. Короткая характеристика ядерного очага поражения
Очагом ядерного поражения называется территория, которая была подданной непосредственному влиянию поражающих факторов ядерного взрыва. Оно характеризуется массовыми разрушениями домов, сооружений, завалами, авариями в сетях коммунально-энергетического хозяйства, пожарами, радиоактивным заражением и значительными потерями среди населения.
Размеры очага тем более, чем более могуче ядерный взрыв. Характер разрушений в очаге зависит также от прочности конструкций домов и сооружений, их поверхностности и плотности застройки.
За внешний предел очаги ядерного поражения принимают условную линию на местности, проведенную на таком расстоянии от эпицентру (центру) взрыва, где величина избыточного давления ударной волны равняется 10 кПа.
Очаг ядерного поражения условно разделяют на зоны - участки с приблизительно одинаковыми за характером разрушениями.
Зона полных разрушений - территория, которая была подданной влиянию действия ударной волны с избыточным давлением (на внешнем пределе) свыше 50 кПа.
В зоне полностью разрушаются все дома и сооружения, а также противорадиационные укрытия и часть хранилищ, образуются сплошные завалы, повреждается коммунально-энергетическая сеть.
Зона сильных разрушений - с избыточным давлением во фронте ударной волны от 50 до 30 кПа. В этой зоне наземные дома и сооружения получают сильные разрушения, образуются местные завалы, возникают сплошные и массовые пожары. Большинство хранилищ сохранятся, у отдельных хранилищ будут заваленные входы и выходы. Люди в них могут получить поражения только через нарушение герметизации, затопления или загазованность помещений.
Зона средних разрушений - с избыточным давлением во фронте ударной волны от 30 до 20 кПа. В ней дома и сооружения получат средние разрушения. Хранилища и укрытия подвального типа сохранятся. От светового излучения возникнут сплошные пожары.
Зона слабых разрушений - с избыточным давлением во фронте ударной волны от 20 до 10 кПа. Дома получат небольшие разрушения. От светового излучения возникнут отдельные очаги пожаров.
Зона радиоактивного заражения - это территория, которая была подданной заражению радиоактивными веществами в результате их выпадения после наземных (подземных) и низких воздушных ядерных взрывов.
Вредное деяние ионизирующих излучений оценивается полученной дозой излучения (дозой радиации) Д, то есть энергией этих лучей, поглощенной в единице объема среды, которая облучается. Эта энергия измеряется существующими дозиметрическими приборами в рентгенах (Р).
Рентген - это такое количество гамма-излучения, которое создает в 1 см2 сухого воздуха (при температуре 0°C и давлению 760 мм рт. ст.) 2,08 x 109 ионов.
Для оценки интенсивности ионизирующего излучения, которое выпускается радиоактивными веществами на зараженной местности, введено понятие "мощность дозы ионизирующего излучения" (уровень радиации). Ее измеряют в рентгенах в час (Р/год), небольшие мощности в миллирентгенах в час (мр/год).
Постепенно мощность дозы излучения снижается. Да, мощность дозы излучения, замеренная через 1 год после наземного ядерного взрыва, через 2 год уменьшится вдвое, через 3 год - в четыре раза, через 7 год - в десять раз, а через 49 - в сто раз.
Необходимо отметить, что при аварии на АЭС с выбросами осколков ядерного топлива (радионуклидов) местность может быть загрязнена в течение от нескольких месяцев до нескольких лет.
Степень радиоактивного заражения и размеры зараженного участка (радиоактивного следа) при ядерном взрыве зависят от мощности и вида взрыва, метеорологических условий, а также от характера местности и почвы.
Размеры радиоактивного следа условно разделяют на зоны.
Зона чрезвычайно опасного заражения. На внешнем пределе зоны доза излучения с момента выпадения радиоактивных веществ из тучи на местность к полному их распаду равняется 4000 Р (в середине зоны - 10000 Р), мощность дозы излучения через 1 год после взрыва - 800 Р/час.
Зона опасного заражения. На внешнем пределе зоны излучения - 1200 Р, мощность дозы излучения через 1 год - 240 Р/час.
Зона сильного заражения. На внешнем пределе зоны излучения - 400 Р, мощность дозы излучения через 1 год - 80 Р/час.
Зона умеренного заражения. На внешнем пределе зоны излучения - 40 Р, мощность дозы излучения через 1 год - 8 Р/час.
В результате действия ионизирующих излучений, как и при действии проникающей радиации, у людей возникает лучевая болезнь. Доза 150-250 Р вызывает лучевую болезнь первой степени, доза 250-400 Р - лучевую болезнь второй степени, доза 400-700 Р - лучевую болезнь третьей степени, доза свыше 700 Р - лучевую болезнь четвертой степени.
Доза однократного облучения в течение четырех суток до 50 Р, как и многократного до 100 Р за 10-30 дней, не вызывает внешних признаков заболевания и считается безопасной.
3. Особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов
Нейтронные боеприпасы являются разновидностью ядерных боеприпасов. Их основу складывают термоядерные заряды, в которых используются ядерные реакции разделения и синтеза. Взрыв таких боеприпасов предпринимает поражающее действие в первую очередь на людей за счет могучего потока проникающей радиации, в котором значительная часть (к 40%) приходится на так називані быстрые нейтроны.
При взрыве нейтронных боеприпасов площадь зоны поражения проникающей радиацией превосходит площадь зоны поражения ударной волной в несколько раз. В этой зоне техника и сооружения могут оставаться неповрежденными, а люди получают смертельные поражения.
Для защиты от нейтронных боеприпасов используются те же средства и способы, что и для защиты от обычных ядерных боеприпасов. Кроме того, при сооружении хранилищ и укрытий рекомендуется уплотнять и увлажнять почву, которая заключается над ними, увеличивать толщину перекрытий, устраивать дополнительную защиту входов и выходов.
Защитные свойства техники повышаются применением комбинированной защиты, которая состоит из водневмістовних веществ (например, полиетилену) и материалов с высокой плотностью (свинец).
В начале 60-х годов в прессе США начали появляться статьи, выхвалявшие новое ядерное оружие. Например, в 26.06.1961 г. газета 'Washington post and Times gerald' напечатала статью кор. Г. Саймонса, в которой он писал: 'Нейтронная бомба - это оружие, предназначенное для убийства человека. Нейтронную бомбу называют бомбой без разделения, чисто термоядерной бомбой или 'чистой' бомбой'.
Нейтронная бомба основывается на принципе детонирования водородной или термоядерной бомбы с помощью химического детонатора большой энергии. Если бы была техническая возможность не применять атомный детонатор, то в результате взрыва чисто ядерной бомбы образовывались бы сравнительно небольшое количество веществ радиоактивного распада в сравнении с атомной и водородной бомбами. Но такой взрыв дал бы поток нейтронов большой энергии, способных проникнуть сквозь бетон, железо, свинец, толстый слой почвы и, конечно, сквозь ткани и тело человека. Следовательно, в результате этого взрыва неорганические вещества останутся сравнительно девственниками: лишь некоторые из них ( алюминий, кремний, натрий, марганец, хлор ) станут радиоактивными на недолгое время.
Но в действительности нейтронная бомба не просто убивает людей. Она поддает их мукам и доводит до смерти. Своим химическим действием она ионизирует жидкость в человеческом организме ( а ее почти 85 % всего состава тела ), нарушает внутренние покровы пищеварительной системы, вызывает опухоли мозга и пагубно влияет на костный мозг. Агония, которая предшествует смерти наступает не так скоро, - иногда через 48 часов, а иногда и через несколько месяцев.
В чем же главная особенность конструкции нейтронной бомбы? Это, по существу, термоядерная бомба, из элементов конструкции которой удалено уран- 238 для того, чтобы уменьшить мощность взрыва и соответственно сократить количество радиоактивных осколков. 'Отец нейтронной бомбы' - С. Коэн. Реакции разделения дают начало реакции синтеза, в результате чего высвобождается значительное количество быстрых нейтронов. Вот почему ядерные заряды повышенного радиоактивного действия называют нейтронной бомбой. Потужній поток нейтронов будет взаимодействовать со всеми атомами, которые встречаются на его пути в воздухе, зданиях, почве, растительности, и превращать эти атомы в радиоактивных. Таким образом, кроме осколочной радиоактивности, которая неминуемо будет иметь место при любом атомном взрыве, при взрыве нейтронной бомбы возникает также и так называемая приведенная радиоактивность.
4. Признаки впечатления организма в зависимости от дозы облучения
Во время взрыва атомной бомбы рядом с общими и местными радиационными поражениями наблюдаются так называемые профильные ожоги открытых частей кожи (лицо, шея, руки) световыми, тепловыми и ультрафиолетовыми лучами. Эти ожоги могут занимать огромный удельный вес в составе комбинированных поражений (до 80 %). Их клиника и лечение принципиально ничем не отличаются от таких при обычных термических ожогах.
Под воздействием ионизационного излучения атомы и молекулы живых клеток ионизируются, в результате чего происходят сложные физико-химические процессы, которые влияют на характер дальнейшей жизнедеятельности человека.
Согласно одним взглядам, ионизация атомов и молекул, что возникает под действием излучения, ведет к расторжению связей в белковых молекулах, что приводит к гибели клеток и поражения всего организма. Согласно другим представлениям, в формировании биологических последствий ионизирующих излучений играют роль продукты радиолиза воды, которая, как известно, представляет к 70% массе организма человека. При ионизации воды образуются свободные радикалы Н+ и ОН-, а у присутствия кислорода - пероксидні соединения, которое является сильными окислителями. Последние вступают в химическое взаимодействие с молекулами белков и ферментов, разрушая их, в результате чего образуются соединения, не свойственные живому организму. Это приводит к нарушению обменных процессов, угнетения ферментных и отдельных функциональных систем, то есть нарушение жизнедеятельности всего организма.
Влияние радиоактивного излучения на организм человека можно представить в очень упрощенном виде таким образом. Допустим, что в организме человека происходит нормальный процесс пищеварения, еда, которая поступает, раскладывается на более простые соединения, которые потом поступают через мембрану внутрь каждой клетки и будут использованы в качестве строительный материал для воссоздания себе подобных, для возмещения энергетических расходов на транспортировки веществ и их переработку. Во время попадания излучения на мембрану сразу же нарушаются молекулярные связки, атомы превращаются в ионы. Сквозь разрушенную мембрану в клетку начинают поступать посторонние (токсичные) вещества, работа ее нарушается. Если доза излучения небольшая, происходит рекомбинация электронов, то есть возвращение их на свои места. Молекулярные связки возобновляются, и клетка продолжает выполнять свои функции. Если же доза облучения высока или очень многократно повторяется, то электроны не успевают рекомбинировать; молекулярные связки не возобновляются; выходит из строя большое количество клеток; работа органов расстраивается; нормальная жизнедеятельность организма становится невозможной.
Специфичность действия ионизирующего излучения заключается в том, что интенсивность химических реакций, індуційованих свободными радикалами, повышается, и у них втягиваются много сотен и тысячи молекул, не нарушенных облучением. Таким образом, эффект действия ионизирующего излучения предопределен не количеством поглощенной объектом, который облучается, энергии, а формой, в которой эта энергия передается. Никакой другой вид энергии (тепловая, электрическая и др.), которая поглощается биологическим объектом в том же количестве, не приводит к таким изменениям, которые влечет ионизирующее излучение.
Также необходимо отметить некоторые особенности действия ионизирующего излучения на организм человека :
органы чувств не реагируют на излучение;
малые дозы излучения могут подытоживаться и накапливаться в организме (кумулятивный эффект);
излучение действует не только на данный живой организм, но и на его, наследников (генетический эффект);
разные организмы имеют разную чувствительность к излучению.
Сильнейшее влияние испытывают клетки красного костного мозга, щитовидная железа, легкие, внутренние органы, то есть органы, клетки которых имеют высокий уровень разделения. При одной и той же дозе излучение у детей поражается больше клеток, чем у взрослых, потому у детей все клетки находятся в стадии разделения.
Опасность разных радиоактивных элементов для человека определяется возможностью организма их поглощать и накапливать.
Радиоактивные изотопы поступают внутрь организму с пылью, воздухом, едой или водой и поводят себя по-разному: некоторые изотопы распределяются равномерно в организме человека (тритий, углерод, железо, полоний), некоторые накапливаются в костях (радий, фосфор, стронций), другие остаются в мышцах (калий, рубидий, цезий), накапливаются в щитовидной железе (йод), в печенке, почках, селезенке (рутений, полоний, ниобий) и тому подобное.
Эффекты, вызванные действием ионизирующих излучений (радиации), систематизируют за видами повреждений и временами проявления. За видами повреждений их разделяют на три группы: соматические, соматико-стохатичні (случаю, вероятные), генетические. По времени проявлению выделяют две группы -' ранние (или острые) и поздние. Ранние поражения бывают только соматические. Это приводит к смерти или лучевой болезни. Поставщиком таких частей являются в основном изотопы, которые имеют короткую продолжительность жизни, y - излучение, поток нейтронов.
Острая форма возникает в результате облучения большими дозами за короткий промежуток времени. При дозах порядка тысяч советов поражения организма может быть мгновенным. Хроническая форма развивается в результате длительного облучения дозами, которые превышают лимиты дозы (ЛД). Более отдаленными последствиями лучевого поражения могут быть лучевая катаракта, злокачественные опухоли и другие.
Лечение радиационных ожогов І- II степени заключается в назначении местных консервативных мероприятий : наложении повязок с антисептическими веществами после обработки ожоговой поверхности (обмывание стерильными растворами - изотоническим натрию хлорида или 0,25 - 0,5 % аммиака, срезания пузырей и высушивания поверхности).
При глубоких ожогах применяют оперативное лечение (некротомия, некрэктомия, пластика дефектов после очистки раны). Рядом с местными мероприятиями назначают загальнозміц-нювальну терапию, дезінтоксикацій-ні, иммуностимулирующие средства, симптоматическое лечение, направлены на ликвидацию лучевой болезни, а также возможных осложнений.
