23

Тема № 14. Характеристика современных средств массового поражения и медицинские последствия их применения.

Лекция 1 час.

Вопросы:

1. Медико-тактическая характеристи­ка очага ядерного поражения. Краткие сведения о лучевой болезни.

2. Медико-тактическая характеристи­ка очага химического поражения. Клас­сификация поражений фосфорно-органическими отравляющими веществами.

3. Характеристика бактериологичес­кого (биологического) оружия и его по­ражающие свойства. Методика подсче­та вероятных санитарных потерь в оча­ге.

4. Характеристика некоторых зажи­гательных веществ и медицинские по­следствия их применения.

1. Ядерное оружие - боеприпасы (бомбы, снаряды, боевые части ракет, фугасы или ядерные мины и др.), по­ражающее действие которых основано на использовании внутриядерной энергии, высвобождающейся при взрывных ядер­ных реакциях.

Получение ядерной энергии достига­ется посредством деления ядер атомов некоторых тяжелых элементов (уран, плутоний) или синтеза ядер атомов наи­более легких элементов, например изотопов водорода, в более тяжелые (ге­лия). Ядро атома состоит из протонов и нейтронов, составляющих вместе нуклон. Деление ядра и высвобождение внут­риядерной энергии осуществляется воз­действием нейтронов на ядра атома. Ядро расщепляется на два и, реже, более осколков. При этом выделяется большое количество энергии. В процес­се распада одного ядра атома урана-235 выделяется энергия около 200 МэВ, при распаде всех ядер атомов 1 г урана - количество, равное энергии взрыва 20 т тротила, а 1 кг урана-энергии взрыва 20000 т тротила.

Массу тротила, энергия взрыва кото­рого равна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса, называют тротиловым эквивалентом. Его выражают в тон­нах, килотоннах (тысячах тонн), мега­тоннах (миллионах тонн). Ядерные боеприпасы по мощности или количеству вы­деляющейся энергии взрыва условно делят на пять калибров:

сверхмалые (до 1000 т), малые (от 1000 до 10000 т), средние (от 10000 до 100000 т), крупные (от 100000 до 1 млн. т), сверхкрупные (свыше 1 млн.т). Реакция деления ядер атомов лежит в основе атомных зарядов, тротиловый эквивалент которых колеблется от не­скольких десятков до 500 000 т.

Реакция синтеза ядер атомов легких элементов протекает при условии нагре­вания исходных веществ до нескольких десятков миллионов градусов, когда яд­рам атомов придается огромнейшая ско­рость, достаточная для преодоления электростатических сил взаимного оттал­кивания электронных оболочек и самих атомных ядер. При высокой скорости движения ядра атомов настолько сбли­жаются, что между ними начинают дей­ствовать ядерные силы притяжения и наступает слияние (синтез) ядер. При таком синтезе с возникновением внутри­ядерных сил связи нуклонов (протоны и нейтроны) образовавшихся новых эле­ментов выделяется огромное количество энергии. Например, при синтезе 1 г сме­си дейтерия и трития (тяжелый и сверх­тяжелый водород) или соединения дей­терия с литием (дейтерид лития) энер­гии высвобождается в 4 раза больше, чем при делении 1 г урана. Температу­ра, необходимая для осуществления ре­акции синтеза, создается за счет цеп­ной ядерной реакции деления урана-235 или плутоння-^39, протекающей по взрывному типу. Атомный заряд в реак­ции синтеза выполняет функцию запа­ла. Реакции синтеза получили наимено­вание термоядерных (водородная бом­ба).

В процессе термоядерной реакции выделяется большое количество быст­рых нейтронов, которые могут исполь­зоваться для деления ядер атомов урана-238, если уран-238 применяется для изготовления оболочки термоядерного заряда. Исходя из этого, термоядерный взрыв имеет три мгновенно протекающих фазы: деление ядер урана-235 - синтез ядер гелия из ядер изотопов водорода -деление ядер оболочки заряда из ура-на-238. Оболочка из природного урана-238 усиливает поражающий эффект тер­моядерного взрыва. Использование тер­моядерных реакций позволяет получить более мощные взрывы (до 50 мегатонн и более).

Ядерные боеприпасы отличаются друг от друга не только мощностью взрыва, но и конструкцией и другими особеннос­тями. В ядерных боеприпасах, основан­ных на одной только реакции деления, заряд состоит из двух и более частей ура­на или плутония, расположенных на не­котором расстоянии друг от друга. Вели­чина каждой части заряда меньше кри­тической, что исключает возможность преждевременного взрыва. При мгновен­ном их соединении посредством специ­ального устройства общая масса превы­шает критическую, наступает взрыв.

Критическая масса - наименьшее ко­личество делящегося вещества, при ко­тором возможна самопроизвольная цеп­ная ядерная реакция. Для урана она равна десяткам килограммов, для плутония - нескольким килограммам. Однако количество ядерного горючего, участву­ющего в цепной реакции деления, срав­нительно небольшое (до 20%). В первых атомных бомбах США "Толстяк" и "Ма­лыш", взорванных в Хиросиме и Нагаса­ки в 1945 г., оно было в пределах всего 3 %. Остальная масса заряда, не успевая прореагировать, испаряется, обращаясь в раскаленное газообразное состояние.

Виды ядерных взрывов и их поражающие факторы.

Ядерные (термоядерные) взрывы мо­гут быть космическими, высотными (выше границ тропосферы - от 8 до 18 км), воздушными, когда образующийся огненный шар (светящаяся область) не касается поверхности земли, наземны­ми (надводными)-огненный шар касается поверхности земли (воды), и подзем­ными (подводными) - центр взрыва на­ходится ниже поверхности земли или воды.

Для ядерного взрыва характерны чрез­вычайно высокая концентрация выде­ляющейся энергии в крайне малое вре­мя его протекания (порядка долей мик­росекунды).

Энергия ядерного взрыва выделяет­ся в различной форме. Сразу выделя­ется небольшая часть энергии деления ядер в виде энергии радиоактивных из­лучений: гамма-излучения, нейтронного потока, альфа- и бета излучений. За вы­сокую проникающую способность в ма­териальные толщи гамма-лучи и нейтро­ны принято называть проникающей ра­диацией, или начальными ядерными из­лучениями. Основное же количество энергии выделяется в виде тепла.

Температура в зоне ядерной реак­ции взрыва достигает 10 млн. градусов по Цельсию. Вещество заряда и оболоч­ка ядерного боеприпаса мгновенно пе­реходит в газообразное состояние и цеп­ная ядерная реакция прекращается.

Раскаленные газы и воздух в зоне взрыва образуют ярко светящийся огнен­ный шар ("Ярче тысячи солнц" по опре­делению Р. Юнга), являющийся источни­ком мощного потока светового излучения. Светящаяся область (огненный шар) при воздушном взрыве быстро достигает мак­симальной величины (при взрыве мощ­ностью в 1 Мт через 10с составляет око­ло 2000 м), не касаясь поверхности зем­ли.

Вследствие выделения огромного ко­личества энергии в небольшом объеме в момент взрыва создается огромное давление порядка 100 млн. МПа (1 млрд. атмосфер), раскаленные газы, расширяясь с большой скоростью, сжимают и приво­дят в движение окружающие слои возду­ха. Сжатие и перемещение воздуха рас­пространяются со сверхзвуковой скоро­стью во все стороны от центра взрыва.

Возникает ударная волна ядерного взры­ва, обладающая огромной разрушительной способностью.

Ударная волна со­стоит из двух зон: зоны сжатия, где дав­ление выше атмосферного, и следующей за ней зоны - зоны разряжения, в кото­рой давление ниже атмосферного. В за­висимости от вида взрыва волна сжатия может распространяться также и в воде (гидравлическая волна), в грунте (сейс­мическая волна). Передняя граница воздушной ударной волны называется фронтом ударной волны. Она характе­ризуется наибольшим уплотнением воз­душных масс и имеет резко очерченный край зоны сжатого воздуха. Движение ударной волны сопровождается громопо­добным резким звуком, который слышен на многие километры в окружности.

По мере остывания светящейся обла­сти ранее находившиеся в газообразном состоянии радиоактивные продукты воз­душного ядерного взрыва (осколки деле­ния ядер, ядерное горючее, не успевшее прореагировать, радиоактивные изотопы, образовавшиеся под влиянием воз­действия нейтронного потока из химичес­ких элементов оболочки ядерного заря­да и др.) конденсируются в твердые, весьма малых размеров радиоактивные частицы. Под влиянием силы тяжести некоторая часть из них, осевшая на мелкодисперсные частицы, образующи­еся при конденсации облака, длительное время (от нескольких недель до 3 мес.) выпадает на землю (тропосферные осад­ки), создавая на местности широкий след радиоактивного облака длиной в не­сколько тысяч километров, что не со­провождается серьезной радиационной опасностью для человека. Остальные продукты ядерного взрыва проникают в стратосферу и в течение 5-10 лет выпа­дают на поверхность земли (глобаль­ные осадки).

Заражение местности радиоактивны­ми веществами (РВ) при этом виде взры­ва имеет место в районе эпицентра взрыва (проекция центра взрыва на по­верхность земли) за счет воздействия нейтронного потока на химические эле­менты земли (наведенная радиоактивность). Но уровень радиации быстро спадает, так как основная масса радио­активных элементов имеет короткий период полураспада (время, за которое количество активного вещества умень­шается в 2 раза).

В отличие от воздушных ядерных взрывов при наземном взрыве светяща­яся область касается поверхности земли и в нее вовлекается огромное количе­ство грунта, химические элементы кото­рого (кремний, натрий, магний) под воз­действием нейтронного потока ядерно­го взрыва приобрели радиоактивные свойства. Кроме того, на поверхности ча­стиц грунта, втянутого восходящими по­токами воздуха, адсорбируется основная масса мелких продуктов ядерной реакции взрыва. В результате образуется радио­активное облако, из которого по направ­лению ветра выпадают вначале крупные, а затем более мелкие радиоактивные осадки, что создает на местности высо­кую плотность заражения радиоактивны­ми продуктами взрыва (так называемые местные или локальные осадки). В про­цессе их распада на следе радиоактив­ного облака возникают высокие уровни радиации, которые могут привести к по­ражению людей и животных. Радиацию на следе радиоактивного облака обычно называют остаточным ядерным излуче­нием в отличие от проникающей радиа­ции (начального излучения), выделяю­щейся в момент ядерного взрыва.

Таким образом, при воздушном взры­ве поражающими факторами являются ударная волна, световое излучение и про­никающая радиация (гамма-излучение и нейтронный поток). При наземном (подземном) взрыве, кроме того, пора­жение населения возможно за счет ра­диоактивных продуктов ядерного взры­ва, выпавших на местность в районе взрыва и по направлению ветра (след радиоактивного облака). В зависимости от вида взрыва может существенно из­меняться характер поражения людей.

При взрыве нейтронных бомб основ­ным поражающим фактором является гамма - нейтронное излучение, в составе которого преобладает нейтронный по­ток. При ядерных взрывах в окружаю­щем пространстве возникают электри­ческие и магнитные поля в результате сильного ионизирующего воздействия гамма- и нейтронного излучений на ато­мы среды, в первую очередь, воздуха.

Распространяясь в окружающей среде в виде мгновенного электромагнитного импульса, они создают электрическое напряжение в проводах и кабелях линии связи, в радиотехнической аппаратуре управления (в антеннах радиостанций и др.) на значительных расстояниях от места взрыва, что может привести к вы­ходу ее из строя, и, следовательно, на­рушить управление силами и сред­ствами МС ГО. Иногда электромагнитный импульс выделяют как самостоятельный поражающий фактор ядерного оружия.

Территория, на которой в результате ядерного взрыва возникли массовые по­ражения людей, сельскохозяйственных животных, растений и повреждения (раз­рушения) зданий и сооружении, называ­ется очагом ядерного поражения. Размер территории очага поражения, характер потерь среди населения и их группиров­ка в очаге, степень выхода из строя ме­дицинских учреждений, уровень зараже­ния местности РВ и другие условия об­становки, влияющие определяющим об­разом на состав сил и средств МС ГО, формы и методы их использования при организации медицинского обеспечения населения, пострадавшего от ядерного оружия, принято включать в понятие "ме­дико-тактическая характеристика очага ядерного поражения".