Тема 12. Медико-тактическая характеристика очагов по­ражения ядерным оружием.

Ядерным оружием называют боеприпасы взрывного действия, разру­шающее и поражающее действие которых основано на использовании энергии атомного ядра. Оно является самым опасным и мощным видом оружия массо­вого поражения.

16 июля 1945 года США первыми произвели экспериментальный взрыв ядерного боеприпаса.

6 августа 1945 года над г. Хиросима на высоте 576 м была взорвана ядерная бомба, эквивалентная 12,5 кг тротила. 9 августа над Нагасаки был про­изведен низковоздушный взрыв ядерного боеприпаса с тротиловым эквивален­том, равным 22 кг. В результате ни чем не оправданной бомбардировки двух японских городов 214 000 человек получили тяжелые увечья от ударной волны, светового излучения и ионизирующей радиации. Количество пораженных со­ставило 49,8% всех жителей Хиросимы и Нагасаки. В первый день после взры­ва погибли 33% пораженных. Всего в течение последующих четырех месяцев 150 000 человек, или 70% пораженных.

В '1952 г. США произвели первый экспериментальный термоядерный взрыв. В последующее время они оснастили свои вооруженные силы подвод­ным флотом с баллистическими ракетами с ядерными боеголовками. С 1982 г. США приступили к массовому производству нейтронных боеприпасов.

На современном этапе в США ведется разработка ядерного оружия но­вого поколения, к которому помимо нейтронного оружия относятся такие виды оружия как супер-ЭМИ с усиленным выходом электромагнитного излучения, СВЧ-оружие. проникающие боеголовки (ведущие к образованию сейсмических волн и разрушению ракетных шахт), рентгеновский лазер с ядерной накачкой, применяемый для уничтожения ракет на активном участке траектории и при разделении боеголовок, "ядерная шрапнель" для уничтожения космических спутников восиною назначения.

В настоящее время ядерным оружием располагают США, Россия, Вели­кобритания, Франция, Китай, Индия и Пакистан. Кроме того, по данным внеш­ней разведки еще 10-12 государств уже имеют собственное ядерное оружие. Несмотря на подписанные договоры между Россией и США о сокращении стратегических наступательных вооружений, запасы ядерного оружия в мире достаточно велики.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА

В ядерных боеприпасах используется энергия деления тяжелых ядер урана и плутония. В термоядерных боеприпасах развиваются реакции деления тяжелых ядер и синтеза легких элементов из изотопов водорода. В комбиниро­ванных боеприпасах, отличающихся самой высокой мощностью, последова­тельно совершаются реакции: деление - синтез - деление. Нейтронные боепри­пасы представляют собой особый вид термоядерного боеприпаса, в котором находится плутониевый заряд и смесь дейтерия и трития в таких соотношениях, чтобы разрушительная мощность взрыва были минимальной, а основное пора­жающее действие обеспечивалось нейтронным и гамма - облучением.

В результате физических процессов ядерного взрыва формируются его поражающие факторы. При воздушных ядерных взрывах формируется ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный им­пульс. При наземных и надводных взрывах дополнительное поражение л/с по­лучает за счет РЗМ и акватории. Отсутствие светового излучения при подзем­ных взрывах усиливает опасность РЗМ, так как не происходит сплавление в ра­диоактивном облаке.

85% всей мощности ядерного взрыва расходуется на кинетическую энергию осколков. За счет нее формируются ударная волна (50%) и световое излучение (35%). На формирование проникающей радиации затрачивается 5% энергии ядерного взрыва. 10% энергии затрачивается на РЗМ. В нейтронном боеприпасе 70-80% энергии идет на образование проникающей радиации.

УДАРНАЯ ВОЛНА ядерного взрыва является одним из основных пора­жающих факторов. В зависимости от среды, в которой она распространяется, ее называют соответственно воздушной ударной волной, ударной волной в воле и сейсмовзрывной волной в грунте.

Воздушная ударная волна представляет собой резкое сжатие воздуха, распространяющееся во все стороны от центра (эпицентра) взрыва со сверхзву­ковой скоростью.

Ударная волна ядерного взрыва вызывает акустическую травму, баро­травму, механические повреждения различных частей тела и органов. Наиболее типичными результатами воздействия являются контузия, сдавление и сотрясе­ние головного мозга. Тяжесть и характер поражений зависят от параметров ударной волны, метеоусловий и положения человека в момент воздействия ударной волны. Степень тяжести и количество пораженных могут значительно возрастать от обломков разрушенных зданий, сооружений, деревьев.

Средствами защиты от воздушной ударной волны являются складки ме­стности и фортификационные сооружения, танки и боевые машины пехоты в 1,5-2 раза уменьшают радиус поражающего действия ударной волны.

При взрыве боеприпаса мощностью 1 Мт зона санитарных потерь от воздушной ударной волны составляет от 6,8 до 3,2 км от эпицентра, 100 кг - от 1100 до 620 м, 1 кг - от 380 до 260 м.

СВЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии оптического диапазона и инфракрасного излучения. Источником излучения является светящаяся область, состоящая из нагретых до высо­ких температур веществ боеприпаса, воздуха, паров грунта или воды. Пора­жающее действие светового излучения определяется световым импульсом, из­меряемым в Дж/м². Более полно характеризует мощность светового излучения тепловой поток, измеряемый в Вт/м². У ядерных боеприпасов мощностью 1 кг продолжительность свечения составляет ! с, 10 кг - 2,2 с, 100 кг - 4,6 с, 1 Мт –10 с.

При воздушном взрыве боеприпасов мощностью 1 Мт зона санитарных потерь с ожоговыми поражениями на открытой местности будет составлять от 4 до 10.6 км от эпицентра, 100 кг - от 1,5 до 4,8 км, 10 кг - от 480 м до 1,9 км, 1 кг - от 160 до 700 м.

Помимо первичных и вторичных (от пожаров) ожогов тела световое из­лучение вызывает различные формы поражений глаз: временное ослепление, ожоги век, роговицы, радужки, глазного дна.

Убежища, блиндажи, перекрытые щели, танки, БМП практически пол­ностью исключают поражение личного состава световым излучением. Повсе­дневное армейское обмундирование, ОЗК и фотохромные очки существенно ослабляют поражающее действие светового излучения.

ПРОНИКАЮЩАЯ РАДИАЦИЯ представляет собой поток гамма- и нейтронного излучения. Она образуется в процессе реакций деления и синтеза ядер и присуща в.сем видам ядерных и термоядерных взрывов. Для боеприпасов малой и сверхмалой мощностей проникающая радиация является основным по­ражающим фактором. Например, радиус поражающего действия проникающей радиации однокилотонного ядерного боеприпаса составляет 860 м, а нейтрон­ного - 1700 м, что существенно больше, чем соответствующие им радиусы ударной волны и светового излучения.

Поражающее действие проникающей радиации ядерных боеприпасов в tone санитарных потерь в основном обусловлено гамма-излучением, а в ней­тронных боеприпасах ведущим поражающим фактором является поток нейтро­нов.

Гамма-излучение представляет собой микроволновый процесс, для ко­торого характерна способность передавать энергию электромагнитных волн прерывисто, в виде фотонов или квантов. Такое излучение не отклоняется к ка­кому-либо полюсу в электромагнитном поле. Каким же образом нейтральное излучение ионизирует среду?

Процесс ионизации атомов и молекул под влиянием гамма-квантов под­тверждает открытие, сделанное в самом начале XX в. М. Планком и А. Эйн­штейном: энергия может переходить в вещество частиц, а частицы - в энергию.

Гамма-квант, обладающий большой энергией, проникает в вещество атомов и молекул, вызывает смещение электронов с внешних орбиталей на внутренние и превращается в пару частиц - электрон и позитрон. Последний быстро теряет скорость и соединяется со своим электроном. В результате пара частиц преобразуется в два гамма-кванта с уменьшенной энергией. Такое явле­ние исчезновения массы частиц называется АННИГИЛЯЦИЕЙ. Гамма-кванты со средним запасом энергии способны отрывать электроны с внешних орбиталей. Образующиеся при этом вторичные •электроны обладают большим запасом скорости и вызывают ионизацию среды. Гамма-кванты с ослабленной энергией поглощаются электронами атомов, что сопровождается эффектом свечения.

Чем больше атомная масса вещества, внутрь которого проникает гамма-излучение, тем оно скорее поглощается этим веществом. Для защиты от гамма-излучения используют металлы (свинец, броню). Достаточно эффективно ос­лабляют гамма-излучение сооружения из бетона, кирпича и грунта. В биологи­ческом объекте гамма-излучение в наибольшей степени поглощается костной тканью. Поэтому костномозговая кроветворная ткань является критическим ор­ганом при ОЛБ.

Нейтронное излучение представляет собой поток незаряженных корпус­кул с массой, равной единице. Подобно гамма-квантам нейтроны несут различ­ные запасы энергии. Сверхбыстрые нейтроны обладают высокой энергией. Проникая в ядра атомов, они способны разрушить их. Быстрые нейтроны про­никают в ядро легких атомов (азота, углерода, кислорода и др.) и возбуждают его. Возбужденное ядро излучает гамма-кванты, ядро гелия и протон, что при­водит к образованию пар электронов - позитронов и ионизации вещества. Про­межуточные и медленные нейтроны лишь ударяются в ядро атома. При упру­гом соударении выделяются гамма-кванты. Благодаря этому усиливается про­никающая и ионизирующая способность потока нейтронов в глубине тканей. Относительный биологический эффект ионизации у медленных нейтронов вы­ше, чем у быстрых, тепловые нейтроны несут наименьший запас энергии. Они способны вызвать радиационные поражения лишь на поверхности ткани.

Захват нейтрона ядром атома приводит к образованию стабильного или радиоактивного изотопа. Последний процесс именуется наведенной активно­стью, которая может стать самостоятельным источником излучения. Такие изо­топы обладают способностью к бета- и гамма-излучению.

Для защиты от нейтронного излучения применяются различные способы изоляции с применением воды, парафина, многослойных полимерных пленок. В защитные материалы добавляются примеси элементов бора, кадмия. Слой воды толщиной 70 см или парафина толщиной 50 см ослабляет поток нейтро­нов в 100 раз. Двухэтажные деревянные сооружения ослабляют поток нейтро­нов в 24 раза, а такие же каменные дома - лишь в 10 раз. Броня танков ослабля­ет нейтронное излучение в 3,3 раза.

Проникая в организм, нейтроны поглощаются преимущественно тканя­ми, богатыми' водой, например: головным мозгом, мышцами, кишечником. Именно в них возникают наибольшая ионизация и повреждение. Определенное значение имеет образование радиоактивных изотопов натрия, калия, фосфора и других элементов.

Район взрыва ядерного боеприпаса и местность прилегающая к нему с подветренной стороны, подвергаются интенсивному радиоактивному зараже­нию.

РАДИОАКТИВНОЕ ЗАРАЖЕНИЕ МЕСТНОСТИ (РЗМ) в отличие от других поражающих факторов ядерного взрыва действует продолжительное время и на значительном пространстве, удаленном от района взрыва.

Источниками РЗМ являются радиоактивные изотопы, образующиеся при делении ядер, наведенная радиоактивность и остатки нспрореагировавшей час­ти ядерного заряда.

При воздушных ядерных взрывах РЗМ в зоне взрыва не имеет практиче­ского значения. Объясняется это тем, что светящаяся зона не соприкасается с землей, поэтому образуется сравнительно небольшое грибовидное облако, со­стоящее из очень мелкой радиоактивной пыли, которая поднимается вверх и заражает атмосферу и стратосферу. Оседание РВ происходит на больших пло­щадях в течение нескольких лет (главным образом стронция, цезия). Наблюда­ется заражение местности только в радиусе 800-3000 м в основном за счет наведенной радиоактивности, которая быстро в течении 2-5 ч исчезает.

При наземных и низких воздушных взрывах РЗМ будет наиболее силь­ным, гак как огненный шар соприкасается с землей. Образуется массивное гри­бовидное облако, содержащее большое количество радиоактивной пыли, кото­рая относится ветром и оседает по пути движения облака, создавая радиоактив­ный след облака в виде зараженной радиоактивными осадками полосы земли. Часть наиболее крупных частиц оседает вокруг ножки грибовидного облака.

При подземных ядерных взрывах очень интенсивное заражение наблю­дается вблизи от центра взрыва, часть радиоактивной пыли относится также ветром и оседает по пути движения облака, но площадь зараженной территории меньше, чем при наземном взрыве той же мощности.

При подводных взрывах очень сильное радиоактивное заражение водо­ема наблюдается вблизи взрыва. Кроме этого, выпадают радиоактивные дожди по пути движения облака на значительных расстояниях. При этом также отме­чается сильная наведенная радиоактивность морской воды, содержащей много натрия.

Интенсивность РЗМ измеряется двумя методами: уровнем радиации в рентгенах в час (Р/ч) и дозой радиации в греях (радах) за определенный проме­жуток времени, которую может получить л/с на зараженной территории.

В районе центра ядерного взрыва зараженная территория имеет форму несколько вытянутого в сторону движения ветра круга. След радиоактивных осадков по пути движения облака имеет обычно форму эллипса, ось которого направлена в сторону движения ветра.

Уровень радиации на зараженной территории постоянно снижается за счет превращения короткоживущих изотопов в нерадиоактивные стабильные вещества. Это снижение происходит по правилу: при семикратном увеличении времени, прошедшем после взрыва, уровень радиации снижается в 10 раз.

Особенно быстро уровень радиации снижается в первые часы и дни по­сле взрыва, а затем остаются вещества с длительным периодом полураспада и снижение уровня радиации происходит очень медленно.

Доза облучения незащищенного л/с на зараженной местности зависит от уровня радиации, времени нахождения на зараженной территории, быстроты спада уровня радиации.

Радиоактивные осадки заражают местность неравномерно. Наиболее высокие уровни радиации вблизи к центру взрыва и оси эллипса.

Средствами защиты от лучевой болезни на зараженной местности слу­жат убежища, укрытия, здания, сооружения, боевая техника, ослабляющие об­лучение, а при соответствующей герметизации препятствуют и проникновению радиоактивной пыли.

В случае отсутствия укрытий необходимо как можно быстрее выезжать из зон сильного и опасного заражения, то есть ограничить время пребывания людей.

РЗМ является источником:

- внешнего гамма-излучения, приводящего к острой лучевой болезни (ОЛБ);

- заражения наружных кожных покровов бета-частицами, приводящего к развитию лучевых дерматитов;

- инкорпорации РВ, вызывающей возникновение лучевой болезни от внутреннего облучения.

Возникновение проникающей радиации сопровождается образованием ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИМПУЛЬСА. В центре ядерной реакции концен­трируются положительные ионы, а отрицательные формируют поток быстрых электронов, разлетающихся радиально. В течение нескольких секунд образует­ся мощное электромагнитное поле. В результате на больших расстояниях от центра взрыва создаются помехи и нарушения радиосвязи. На подземных и воздушных электролиниях могут возникнуть токи замыкания, приводящие к возгоранию. Повреждаются системы телеуправления, электронная аппаратура с полупроводниковыми элементами. Применение современных средств электро­защитного оборудования ослабляет действие электромагнитного импульса.

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ

В зависимости от вида и характера источников ионизирующих излуче­ний будут наблюдаться следующие виды радиационных поражений:

- ОЛБ от внешнего равномерного облучения (возникает от проникающей радиации взрывов ядерных и нейтронных боеприпасов, а также от остаточной радиации на местности);

• ОЛБ от внешнего неравномерного облучения;

• лучевая болезнь от внутреннего облучения (от инкорпорации РВ);

• местные лучевые поражения (от проникающей радиации и продуктов ядерного взрыва);

• комбинированные лучевые поражения (от радиационных и других поражающих факторов).

Основной формой лучевых поражений является ОЛБ от внешнего равномерного облучения, характеризующаяся развитием генерализованного панцитопенического синдрома, который поражает кроветворную систему, другие органы и ткани. В ядерных очагах и на РЗМ, ОЛБ возникает в основном от гамма-излучения. В очагах взрывов нейтронных боеприпасов основным этио­логическим фактором служит нейтронное излучение.

Степень тяжести ОЛВ определяется поглощенной дозой. При воздейст­вии гамма-излучения в дозе от 1 до 6 Гр (100-600 рад) развивается костномоз­говая форма ОЛБ с относительно благоприятным исходом. ОЛБ крайне тяже­лой степени возникает от доз гамма-излучения выше 6 Гр. К ней относятся пе­реходная форма ОЛБ (6-10 Гр), кишечная (10-80 Гр) и церебральная (более 80 Гр).

Пораженные с церебральной и кишечной формами ОЛБ составляют 30-40% радиационных потерь. Их гибель наступает через 1-14 сут.

Для восстановления боеспособности наибольшее значение имеет пра­вильная организация медицинской помощи больным, получившим дозу облу­чения менее 10 Гр. Таких больных в очагах радиационных потерь будет около 60%.

Течение ОЛБ напоминает волнообразный процесс. Первичная лучевая реакция сменяется продолжительным периодом скрытого действия. Затем на­ступает разгар ОЛБ, период восстановления, последствий и исходов. Продол­жительность периодов ОЛБ и выраженность клинических проявлений находят­ся в зависимости от степени тяжести заболевания.

ОЛБ от неравномерного облучения возникает в случае перепада доз по туловищу в 3-5 раз и более.

Преимущественное гамма-облучение верхней половины тела сопровож­дается развитием так называемого орофарингеального синдрома. Расчетная смертельная доза гамма-облучения для верхней половины туловища (50%) рав­на 15 Гр (1 500 рад). В наибольшей степени при этом страдают мягкие ткани ро­тоглотки, воспаление и отек которых может вызвать асфиксию. Нижняя поло­вина туловища более чувствительна к ионизирующему излучению. Расчетная смертельная доза для человека при этом равна 13,4 гр. Возникает преимущест­венное поражение кишечника в форме модифицированного кишечного синдро­ма, который нельзя путать с кишечной формой ОЛБ.

Лучевые поражения от внутреннего облучения в боевых условиях будут встречаться редко. Лучевая болезнь от внутреннего облучения может возник­нуть, если в течение одних суток внутрь проникнут продукты ядерного взрыва с активностью более 15 мКи. Лучевая болезнь от внутреннего облучения разви­вается по хроническому типу без первичной лучевой реакции с большим пе­риодом скрытого действия.

Местные лучевые повреждения от гамма-облучения и нейтронного об­лучения в боевой обстановке будут возникать сравнительно редко. При зараже­нии кожных покровов РВ с мощностью дозы излучения более 1 Р/ч и отсутст­вии санитарной обработки развиваются атрофические и гипертрофические лу­чевые дерматиты, лучевой фиброз кожи, лучевая язва, опухоли покровных тка­ней.

Комбинированные лучевые поражения протекают, как правило с син­дромом взаимного отягощения. Однако при ряде комбинаций не исключается развитие и облегчающего синдрома.

МЕДИКО-ТАКТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЧАГОВ ПОРАЖЕНИЯ ЯДЕРНЫМ ОРУЖИЕМ

В ядерном очаге л/с подвергается мгновенному комбинированному воз­действию ударной волны, светового излучения и проникающей радиации ог­ромных мощностей и энергий, сразу одномоментно возникают массовые сани­тарные потери, исчисляющиеся сотнями и тысячами человек. При наземных (подземных, надводных, подводных) взрывах кроме того л/с подвергается сильному заражению РВ и гамма-облучению от радиоактивных осадков в зоне взрыва и па следе облака. Количество и характер санитарных потерь зависят от многих факторов: мощности и вида ядерного взрыва, характера боевых действий, характера местности, метеоусловий, использования защитных свойств бое­вой техники и инженерных сооружений, боевой выучки войск и т.д.

В зоне сильных разрушений (избыточное давление на фронте ударной волны свыше 100 кПа - I кг/см^:) почти весь л/с погибает от тяжелых травм и ожогов. Количество санитарных потерь в других зонах ориентировочно можно рассчитывать в зависимости от мощности взрыва, площади поражающего дей­ствия различных факторов и плотности войск на этой площади, вводя соответ­ствующие коэффициенты в зависимости от условий, боевой техники, инженер­ных сооружений и т.д.

Структура санитарных потерь может варьировать. При ядерных взрывах среднего и крупного калибра (мощностью 20-100-500 кг) будут превалировать травмы и ожоги, частично в комбинации с гамма-нейтронным облучением. В очагах ядерных взрывов малого и сверхмалого калибра и взрывов нейтронных боеприпасов будут превалировать радиационные поражения, частично в ком­бинации с травмами и ожогами (или чистые радиационные поражения). Количество комбинированных радиационных поражений может колебаться от 10-20 до 20-30% от общего числа пострадавших.

По тяжести ранении и поражений может быть до 30-40% тяжелой степе­ни, до 30% средней степени, до 30% легкой степени.

Таким образом, санитарные потери в ядерных очагах будут характеризо­ваться рядом особенностей:

• они будут массовыми и возникающими одномоментно;

• много будет комбинированных поражений, отличающихся более тяжелым течением и требующих более сложной медицинской помощи;

• до 50-60% пораженных нуждаются в срочной или неотложной меди­цинской помощи;

• кожные покровы и одежда могут быть загрязнены РВ, такие поражен­ные нуждаются в проведении специальной обработки.

Кроме того, пораженные будут находиться на территории, где много разрушений, горящих зданий, сооружений, она может быть зараженной радиоактивными осадками. Все эти факторы затрудняют и осложняют работу медицинской службы. Еще более тяжелое положение создается в городах (как это было в Хиросиме и Нагасаки), где санитарные потери могут исчисляться сот­нями тысяч человек.