CC BY
108
АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА НА ОРГАНЫ ЗРЕНИЯ
А.В. Калач, д.х.н, доцент, ФГБОУ ВПО Воронежский институт ГПС МЧС России,
К.Б. Летникова, ИДПО ВГМА им. Бурденко
Землетрясения, извержения вулканов, наводнения, ураганы и другие стихийные бедствия, а также войны были постоянными спутниками человеческой истории. XX столетие и, особенно, 2-я его половина характеризуется бурным развитием и техники, что нашло отражение в таких эпитетах, как «Век атома», «Золотой век биологии», «Космическая эра». В последние же десятилетия его стали называть и «Веком массового травматизма», обусловленного не только силами природы, деятельностью человека. При этом отмечается тенденция роста числа и масштабов различных катастроф.
Проблемы катастроф широко обсуждаются в Комитетах Всемирной Организации здравоохранения, на международных конгрессах, а также на ассамблеях, научных конференциях и т. п. В результате систематического и глубокого изучения проблемы формируются научные взгляды на теорию и практику катастроф, уточняются определенные понятия «катастрофа» и «авария».
Если внимательно проанализировать историю, то окажется, что все человечество постоянно живет в атмосфере событий, явлений и процессов, которые в той или иной мере модно назвать предвестниками катастроф.
Общим критерием для определения понятия катастрофы в большинстве стран следует считать явление природы или акцию человека, представляющие реальную для жизни людей. При этом к катастрофам стали относить происшествия, когда одномоментно возникало 10 и более пораженных (рекомендации ВОЗ), от 25 человек — с травмами и от 15 до 50 и более больных (рекомендации МЗ РСФСР, 1990 г.).
В «Толковом словаре живого великорусского языка» В. И. Даля (1881 г.) катастрофа определяется как «переворот, перелом, важное событие, решающее судьбу или дело». В более близких к нашему времени энциклопедических словарях (1954 г.) и в толковом словаре Ушакова (1935, 1948 г.) катастрофа определяется как неожиданное несчастье, бедствие крупного масштаба, крушение, событие, влекущее за собой трагические последствия».
Под аварией понимается опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей, приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного и
транспортного процессов, а также к нанесению ущерба окружающей и природной среде.
Из сказанного выше следует, что резких и строго очерченных границ между аварией и катастрофой не существует. Главные критерии - масштаб ущерба и наличие человеческих жертв. В тоже время термин авария применим только к техногенным процессам, а катастрофа - к процессам техногенного, природного, социального и другого характера.
В интересах здравоохранения под чрезвычайной ситуацией подразумевается обстановка, сложившаяся в результате катастрофы, при которой число пораженных, нуждающихся в экстренной медицинской помощи, превосходит возможности своевременного ее оказания силами и средствами местного здравоохранения, и требуется привлечение их извне, а также изменение форм и методов повседневной работы медицинских учреждений и персонала.
Исследования в области аварий и катастроф после ядерного взрыва показывают, что ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства.
Поражающими факторами ядерного взрыва (ЯВ) являются: световое излучение, проникающая радиация, ударная волна, радиоактивное заражение. Электромагнитный импульс (ЭМИ) влияния на людей по понятным причинам не оказывает, зато выводит из строя электронное оборудование. Примерно половина всей энергии выходит в виде ударной волны, остальное - световое излучение, на долю проникающей радиации (гамма-лучей и нейтронов) приходится не более 5%. Такое разнообразие поражающих факторов говорит о том, что ЯВ представляет собой гораздо более опасное явление, чем взрыв аналогичного по энерговыходу количества обычной взрывчатки.
Пропорции распределения энергии ЯВ между этими поражающими факторами остаются примерно одинаковыми практически во всем диапазоне мощностей (разница составляет +/- 10%), поэтому возможно описать простыми соотношениями радиусы поражения для каждого из факторов в зависимости от мощности заряда:
здесь: RL - радиус получения ожогов третьей степени (с омертвлением тканей) от светового излучения; Rв - разрушения домов ударной волной;
- получения дозы в 500 бэр от проникающей радиации; радиусы получаются в километрах; X - величина ЯВ в килотоннах. Для примера приводится таблица, созданная на основе этих формул:
Заряд Световое излучение, км Ударная волна, км Проникающая радиация, км
1 кт 0.7 0.7 0.8
100 кт 4.4 3.2 2
600 кт 9 5.9 2.8
1 Мт 11 7 3.2
50 Мт 53 25 6.9
Энергия рассеивается в пространстве, соответственно, в зависимости от типа поражающего фактора мы имеем тот или иной показатель степени:
Ударная волна - распределяет свою энергию по всему пройденному ей объему, поэтому сила ее уменьшается пропорционально кубическому корню от расстояния.
Световое излучение - распределяется лишь по площади сферы, и если бы не незначительное поглощение воздухом, убывало бы пропорционально квадратному корню.
Ионизирующие излучение интенсивно поглощается воздухом, поэтому при мощных взрывах его роль невелика. При слабых же, наоборот, радиус поражения для него больше, чем для других факторов. Вот почему сила взрыва нейтронных зарядов, где оно - основной поражающий фактор, не превосходит нескольких кт - делать больше просто бесполезно.
Световое излучение - это поток световых лучей, исходящих из огненного шара. Видимые и инфракрасные лучи испускаются в течение от долей, до нескольких секунд, в зависимости от величины заряда. В течение
этого времени, его интенсивность может превышать 1000
2 2 Вт/см (максимальная интенсивность солнечного света - 0.14 Вт/см2).
Световое излучение поглощается непрозрачными материалами, и может вызывать массовые возгорания зданий и материалов, а также ожоги кожи и поражение глаз. Практически во всех случаях испускание светового излучения из области взрыва заканчивается к моменту прихода ударной волны. Это нарушается лишь в области тотального уничтожения, где любой из трех факторов (свет, радиация, ударная волна) причиняет смертельный урон.
Световое излучение вызывает ожоги, степень которых зависит от силы бомбы и удаленности от эпицентра:
Тяжесть ожога 20 кт 1 Мт 20 Мт
1-й степени 2.5 кал/см (4.3 км) 3.2 кал/см (18 км) 5 кал/см (52 км)
2-й степени 5 кал/см2 (3.2 км) 6 кал/см2 (14.4 км) 8.5 кал/см2 (45 км)
3-й степени 8 кал/см2 (2.7 км) 10 кал/см2 (12 км) 12 кал/см2 (39 км)
Зависимость дистанции получения ожогов различной степени тяжести в зависимости от мощности:
0х - расстояние получения ожогов первой степени, 02 - второй степени, 03 - третьей степени; X - заряд в килотоннах; расстояние в километрах. Наиболее вероятное повреждение зрения при ядерном взрыве - повреждение роговицы, вследствие теплового действия света и временная слепота, при которой человек теряет зрение на время от нескольких секунд до нескольких часов. Более серьезные повреждения сетчатки происходят, когда взгляд человека направлен непосредственно на огненный шар взрыва. Яркость огненного шара не изменяется с расстоянием (за исключением случая тумана), просто уменьшается его видимый размер. Таким образом, повредить глаза можно на практически любом расстоянии, на котором видна вспышка. Вероятность этого выше в ночное время, из-за более широкого раскрытия зрачка.
Непосредственное действие светового излучения атомного взрыва поражает преимущественно открытые участки тела, обращенные в сторону взрыва — в первую очередь лицо. Часто в этих случаях страдают и глаза.
При тяжелых (III и IV степени) ожогах органа зрения пораженный участок кожи век представляет собой темно-серый или грязно-желтый струп. Конъюнктива при этом также подвергается глубокому некрозу и приобретает серовато-белый цвет, а роговица — фарфорово-белый цвет, становится сухой и нервной.
Тяжелые ожоги конъюнктивы и роговицы нередко закапчиваются образованием сращений конъюнктивы век и глазного яблока (симблефарон). При ожогах роговицы нередко развивается глубокая гнойная язва с тенденцией распространения по поверхности и вглубь; в последнем случае иногда происходит прободение глазного яблока.
Процесс заканчивается образованием обширного бельма, а иногда и стафиломы.
При ожоге II степени глаза и его придатков на гиперемированной и припухшей коже век образуются пузыри. Конъюнктива значительно отекает, покрывается беловатыми легко снимаемыми пленками (поверхностный некроз). На роговице наблюдается слущивание эпителия; она принимает серовато-мутный оттенок за счет помутнения поверхностных слоев ее стромы. Процесс может закончиться образованием язв роговицы и длительно не заживающих конъюнктивитов.
Ожоги I степени глаза и его придатков характеризуются гиперемией, иногда небольшим отеком кожи век и конъюнктивы, а также легким помутнением эпителия роговицы. Спустя некоторое время на обожженной роговице могут появиться быстро исчезающие эрозии.
Ожоги I степени глаз и их придатков, не осложненные инфекцией, всегда заканчиваются полным выздоровлением.
Следует отметить, что даже при тяжелых ожогах кожи лица и век иногда отсутствуют поражения глазного яблока; это зависит от защитного рефлекса — смыкания век в момент воздействия светового излучения. В части случаев могут наблюдаться односторонние (так называемые профильные) ожоги век и роговицы.
Одновременный ожог век и лица вследствие наклонности к образованию келоидных рубцов часто ведет к вывороту век.
Ожоги органа зрения, причиняемые световым излучением атомного взрыва, клинически мало отличаются от обычных термических ожогов, которые могут быть вызваны воспламенившейся одеждой и возникшими при взрыве пожарами.
Поражение глаз световым излучением часто комбинируется с воздействием ионизирующих излучений; в этих случаях течение ожогов отягощается. Особо тяжелое клиническое течение и неблагоприятные исходы наблюдаются в тех случаях, когда наряду с ожогом имеется еще травма и тяжелое поражение ионизирующими излучениями.
Сочетание ожога органа зрения с общим радиационным поражением нередко приводит к развитию конъюнктивита, кератита, а иногда и язвы роговицы с тяжелым и весьма вялым продолжительным течением вследствие понижения сопротивляемости организма и развития вторичной инфекции. Кроме того, при ожогах конъюнктивы II и III степени отторжение и расплавление некротических тканей замедлено, появление грануляций и эпителизация задержаны.
Проведенный анализ позволяет сделать выводы, что сложный комплекс вопросов, касающихся различных аспектов безопасности жизнедеятельности, требует не только проведение исследований и анализа общих проблем, но и создание конкретной теоретической модели, формулировки конкретных практических задач.
Список использованной литературы:
1. Самуэль Гласстон, Филип Долан Характеристики ядерного оружия (The Effects of Nuclear Weapon), 1977.
2. Безопасность жизнедеятельности и медицина катастроф: Москва: Академия, 2008. 320 с.
3. Курс лекций и методические разработки по гражданской обороне и защите от чрезвычайных ситуаций для обучения работников организаций и других групп населения / М.И. Камышанский, В.Я. Перевощиков, Н.В. Твердохлебов. Санкт-Петербург: Институт риска и безопасности, 2010. 486 с.
4. Организация и ведение гражданской обороны и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: Москва: Институт риска и безопасности, 2010. 536 с.
5. Руководство по обучению населения защите и оказанию первой медицинской помощи в чрезвычайных ситуациях. Санкт-Петербург: Издательский дом "Велт", 2009. 448 с.
6. Служба медицины катастроф в управлении безопасностью жизнедеятельности при техногенных авариях. Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2010. 218 с.
