II. Характеристика поражающих факторов

ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА.

Ядерное оружие – это боеприпасы, поражающие действие которых обусловлено внутриядерной энергией, высвобождающейся при взрывных ядерных реакциях. Получение ядерной энергии достигается посредством деления ядер атомов некоторых тяжелых элементов (уран, плутоний) или синтез ядер атомов наиболее легких элементов в более тяжелых (изотопы водорода в гелий). Известны 3 основных вида ядерного оружия: ядерное (атомное), термоядерное и нейтронное.

Ядерные боеприпасы основаны на принципе использования энергии цепной реакции деления ядер урана – 235 или плутония – 239.

Термоядерный боеприпас объединяет в одном корпусе заряд, действующий на основе реакции деления (I фаза) ядер урана – 235 или плутония – 239, и заряд действующий на основе реакции синтеза (II фаза) ядер гелия из ядер изотопов водорода. Реакция синтеза может протекать только при сверхвысокой температуре, которая образуется при реакции деления. Следует отметить, что более 80% энергии взрыва комбинированного боеприпаса выделяется именно за счет деления ядер урана – 238.

Нейтронный боеприпас представляет собой особое термоядерное устройство (малой или сверхмалой мощности), в котором находится заряд состоящий из трития и дейтерия. Известно, что при делении всех ядер, содержащихся в одном грамме урана, высвобождается энергия равная взрыву 20 тонн тротила. При синтезе всех ядер, содержащихся в одном грамме дейтерий-тритиевой смеси высвобождается энергия равная взрыву 80 тонн тротила. В результате термоядерной реакции высвобождается значительное количество высокоэнергетических нейтронов, на что расходуется около 80% всей энергии реакции.

Для того, чтобы осуществлялась ценная реакция деления ядер взрывного характера в заряде, необходимо создать критическую массу. Критической массой называют наименьшее количество делящегося вещества, в котором возможно в данных условиях развитие ценной реакции деления ядер.

Критическая масса может быть получена из некритической двумя путями: или добавлением определенного количества делящегося материала, или повышением его плотности. В соответствии с этим формирование критической массы в ядерном боеприпасе достигается одним из двух способов. В первом случае (заряды пушечного типа) два или более кусков делящегося вещества, масса каждого из которых менее критической, очень быстро (под действием взрыва обычного взрывчатого вещества) объединяются в одни со сверхкритической массой. Во втором случае (заряды эксклюзивного типа) состояние критической массы достигается путем повышения плотности делящегося вещества.

Мощность ядерных боеприпасов определяется тротиловым эквивалентом, т.е.

По мощности взрыва ядерные боеприпасы условно делят на 5 калибров (диапазонов):

• сверхмалый (мощность менее 1 Кт);

• малый (от 1 Кт до 10 Кт);

• средний (от 10 Кт до 100 Кт);

• крупный (от 100 Кт до 1 Мт);

• сверхкрупный (более 1 Мт).

Основными средствами доставки ядерных боеприпасов являются различного рода ракеты, авиация и артиллерия.

В зависимости от высоты взрыва ядерного боеприпаса различают воздушные, наземные, надводные, подземные, подводные и высотные взрывы.

В результате физических процессов ядерного взрыва формируются его поражающие факторы. При воздушных ядерных взрывах образуется ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс. При наземном и подводном взрывах дополнительное поражение личный состав получит за счет радиоактивного заражения местности и акватории.

Ударная волна ядерного взрыва является основным поражающим фактором и на ее долю приходит около 50% всей его энергии.

Воздушная ударная волна представляет собой зону сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Основными параметрами ударной волны является время ее действия, скоростной напор и избыточное давление во фронте волны. Они зависят прежде всего, от мощности боеприпаса и вида ядерного взрыва, а также удаления от центра взрыва.

На человека ударная волна может оказать как непосредственное (прямое), так и косвенное (вторичные ранящие снаряды – обломки разрушенных построек и т.п.) воздействие. При непосредственном действии ударной волны основной причиной травм является мгновенное повышение давления воздуха в момент прихода волны, воспринимаемого человеком, как резкий удар. Человек испытывает тотальный лобовой, касательный удары и сотрясение всего тела. В результате быстрого и сильного обжатия тела возникает компрессионная травма, которая проявляется в повреждении полых органов брюшной и грудной полости. Под влиянием удара в теле возникает гидродинамическая волна приводящая к разрывам сосудов и полых органов.

Одновременно с этим ударная волна, разрушая на своем пути постройки и т.д., разгоняет обломки до скоростей соизмеримых со скоростью осколков бомб и снарядов. Эти летящие "вторичные снаряды" в свою очередь могут наносить ранения незащищенным людям. Примерно 70-80% травм в Хиросиме и Нагасаки были вызваны летящими предметами и обломками обрушивающихся.

При прохождении ударной волны достаточной силы человек может быть отброшен на большое расстояние, тяжесть повреждений при этом будет зависеть от получаемого телом начального ускорения, скорости последующего замедления движения и области тела, на которую приходится удар при падении.

При прохождении воздушной ударной волны человек может получить ожог верхних дыхательных путей, в результате вдыхания сильно нагретого воздуха (до 250⁰ С).

Таким образом в механизме травм, возникающих под влиянием ударной волны, следует учитывать следующие особенности:

• неодинаковые ускорения различных частей тела, соединенных сочленениями;

• появление, так называемых, вторичных ударных волн в полых органах;

• создание высокого напряжения в тканях организма;

• формирование в системе кровеносных сосудов и церебральной жидкости гидродинамического удара и т.д.

Световое излучение представляет собой электромагнитное излучение оптического диапазона, включающего ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Его действие продолжается от десятых долей секунды (боеприпас сверхмалой мощности), до десятков секунд (сверхкрупный калибр). Радиус действия зависит от мощности и вида взрыва, а также от прозрачности атмосферы.

Параметром, характеризующим действие светового излучения, является величина светового импульса.

Основным видом поражающего действия светового излучения является тепловое поражение, наступающих при повышении температуры облучаемого объекта до определенного уровня.

У личного состава световое излучение может вызвать ожоги как открытых, так и закрытых участков кожи. Ожоги от ядерного взрыва отличаются рядом особенности. Они имеют "профильный" характер (поражается та часть тела, которая обращена в сторону взрыва), занимают обширные площади тела, многообразны по тяжести поражения и т.д. Спектральный состав излучения также оказывает определенное влияние на характер ожогов.

Ожоги кожи при воздействии светового излучения ядерного взрыва носят, как правило, поверхностный характер, так как тепловое воздействие является кратковременным, и различаются на степени тяжести. Световое излучение вызывает воспламенение горючих веществ и массовые потери. В их зоне у личного состава возможны ожоги пламенем и раскаленным воздухом. Возложены также отравления окисью углерода.

Кроме ожогов кожи, непосредственное воздействие светового излучения на глаза может вызвать ожоги век, переднего отдела глаза, глазного дна, временное ослепление, а иногда полную потерю зрения (ожог сетчатки).

Проникающая радиация Особую опасность ядерного оружия представляют ионизирующие излучения. Ионизирующими называют излучения, взаимодействие которых с веществом приводит к образованию электрически заряженных частиц. Ионизация вещества всегда сопровождается изменением его основных физико-химических свойств, а для биологической ткани – нарушением ее жизнедеятельности. Ионизирующая способность радиоактивного излучения зависит от его типа и энергии, а также свойств ионизируемого вещества и оценивается удельной ионизацией. Удельная ионизация определяется числом пар ионов вещества, создаваемых излучением на пути в 1 см. Чем больше величина удельной ионизации, тем быстрее расходуется энергия излучения, т.е. тем меньший путь пройдет излучение в веществе до полной потере своей энергии. Поэтому чем больше ионизирующая способность излучения, тем меньше его проникающая способность и наоборот. Основными типами радиоактивных излучений являются: α-, β-, γ- и нейтронное излучение.

α-излучение представляет собой поток α-частиц (ядро атома гелия), распространяющихся с начальной скоростью около 20000 км/сек. Из-за относительно малой скорости и значительного заряда, α-частицы обладают наибольшей ионизирующей способностью (удельная ионизация составляет около 30000 пар ионов/см), отсюда проникающая способность незначительна (длина пробега от 3 до 11 см).

β-излучение представляет собой поток электронов или позитронов, распространяющихся со скоростью 300000 км/сек. Удельная ионизация составляет около 100 пар ионов/см, длина же пробега до 20 м. Следовательно β-частица обладает большей проникающей способностью чем α-частица.

γ-излучение представляет собой электромагнитное излучение, испускаемое ядрами атомов при радиоактивных превращениях. По своей природе γ-излучение подобно рентгеновскому, но обладает значительно большей энергией, испускается отдельными квантами и распространяется со скоростью света. γ-кванты не имеют электрического заряда, поэтому ионизирующая способность очень маленькая (несколько пар ионов на 1 см пробега). Зато γ-излучение обладает большое проникающей способностью (в воздухе распространяется на сотни метров).

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов. Скорость распространения нейтронов может достигать 20000 км/сек. Нейтроны не имеют электрического заряда, легко проникают в ядра атомов и захватываются ими. Ядро захватившее нейтрон, переходит в воздушное состояние испускает γ-кванты. Этим и объясняется ионизирующее действие нейтронов.

Таким образом, главный радиационный поражающий фактор ядерного взрыва – проникающая радиация. Проникающая радиация представляет собой поток γ-излучения и нейтронов, испускаемых в окружающую среду из области ядерного взрыва.

Количество ионизирующее излучение характеризуется дозой излучения. Доза излучения – это энергия излучения которая передается или может быть передана единице массы вещества. Принято различать поглощенную дозу излучения, экспозиционную дозу γ-излучение и биологическую дозу излучения.

Поглощенная дозой излучения – это количество энергии любого вида ионизирующих излучений, поглощенное в единице массы любого вещества.

Единицей измерения поглощенной дозы в системе СИ является джоуль/кг, новой единицей является грей (Гр) – 1 Гр =1Дж/кг=10 рад. Кроме того, поглощенная доза измеряется внесистемной единицей – радом.

Единицей измерения мощности поглощения дозы излучения является ватт/кг, т.е. такая мощность поглощенной дозы излучения, при которой поглощенная доза излучения за 1 сек. составляет дж/кг.

Экспозиционная доза – это количественная характеристика излучений, основанная на их ионизирующем действии в сухом атмосферном воздухе.

Единицей измерения экспозиционной дозы в системе СИ является кулон/кг (кл/кг), внесистемная единица измерения – рентген (р) и его производные миллирентген (мр) и микрорентген (мкр)

Биологическая доза излучения – это количество энергии ионизирующих излучений, определяющее их биологическое воздействие на организм.

Единицей измерения биологической дозы является биологический эквивалент рентгена (бэр).

БЭР – это количество энергии любого вида излучений, которое при поглощении в 1 г биологической ткани производит такое же биологическое действие, что и γ-излучение при дозе 1 р.

В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивершах (ЗВ):1ЗВ=100 БЭР.

Мощность дозы – это доза излучения, отнесенная к единице времени.

Единицей измерения является р/сек, р/час и мр/час.

Среди поражающих факторов ядерного взрыва радиоактивное заражение занимает особое место. Особенность этого фактора заключается в том, что радиоактивному заражению подвергаются очень большие территории, а кроме того действие его продолжается длительное время (недели, месяцы, даже годы). На больших площадях может создаваться заражение, представляющее опасность для личного состава и затрудняющее боевые действия войск.

Источниками радиоактивного заражения при ядерных взрывах являются продукты ядерной реакции – осколки деления урана – 235 или плутония – 289; радиоактивные вещества образовавшиеся в почве (наведенная активность), и не разделившаяся часть ядерного горючего.

Радиоактивные вещества, поднимаясь вместе с облаком взрыва, относятся ветром и оседают по пути движения облака, создают радиоактивный след облака в виде зараженной радиоактивными осадками полосы земли. В районе взрыва, так и на следе облака принято выделять четыре зоны: зона А – умеренное заражение; зона Б – сильного заражения; зона В – опасного заражения; зона Г – чрезвычайно опасного заражения.

Степень заражения местности радиоактивными веществами оценивается по двум показателям:

А) по уровню радиации на определенное время после взрыва, например, через 1 час на внешних границах уровень радиации после взрыва составит зона А – 8 р/ч, Б – 80 р/ч, В – 240 р/ч, Г – 800 р/ч.

Б) по дозам обучения, которые может получить незащищенный личный состав до полного распада радиоактивных веществ составит на внешних границах зоны А – 40 р, Б – 400 р, В – 1200 р, Г – 4000 р.

При выпадении радиоактивных частиц из облака ядерного взрыва заражаются не только местность, но и находящиеся на ней предметы, техника, вооружение и имущество. При заражении обмундирования и кожных покровов радиоактивными веществами выше допустимых норм (50 мр/ч) проводится частичная санитарная обработка. При загрязнении радиоактивными веществами боевой техники выше допустимых норм (200 мр/ч) проводится частичная и полная их дегазация.

Различают первичное заражение, обусловленное выпадающими из облака радиоактивными веществами и вторичное заражение – за счет радиоактивной пыли, поднимающейся в воздухе под действием ветра или передвижения техники. Интенсивность гамма-излучения, иссекаемого радиоактивными веществами на зараженной местности характеризуется уровнем радиации. Под уровнем радиации понимают дозу гамма-излучения, накапливаемую за единицу времени. Характерной особенностью радиоактивного заражения местности является быстрый спад уровней радиации в первые часы после взрыва. За семикратный промежуток времени уровень радиации уменьшается в 10 раз.

Поражающее, действие радиоактивного заражения обусловлено главным образом общим внешним облучением. Попадание радиоактивных веществ на кожу или во внутрь организма может в незначительной степени увеличивать поражающий эффект внешнего облучения. Поэтому характеристикой поражающего действия радиоактивного заражения местности является доза радиации, которую может получить личный состав за время пребывания в зараженном районе. При попадании радиоактивных веществ во внутрь организма или на кожу возникают острые или хронические радиационные поражения.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИМПУЛЬС

Ядерные взрывы в атмосфере и в более высоких слоях приводят к возникновению мощных электромагнитных полей. Эти поля ввиду их кратковременного существования принято называть электромагнитным импульсом (ЭМИ).

Поражающее действие ЭМИ проявляется по отношению к радиоэлектронной аппаратуре, находящейся на военной технике и других объектах. Под действием ЭМИ в указанной аппаратуре наводятся электрические токи и напряжение, которые могут вызвать пробой изоляции, повреждение трансформаторов, сгорание разрядников, перегорание плавких вставок и других элементов радиотехнических устройств.

Защита от электромагнитного импульса достигается экранированием линий электроснабжения и управления, а также аппаратуры.

МЕДИКО-ТАКТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЧАГОВ

ПОРАЖЕНИЯ ЯДЕРНЫМ ОРУЖИЕМ

Очагом ядерного поражения называется территория, на которой под воздействием поражающих факторов ядерного взрыва возникают разрушения различных сооружений, радиоактивное заражение местности и поражения личного состава.

Размеры и структура санитарных потерь в очаге ядерного поражения чрезвычайно изменчивы и зависят от ряда факторов: количества и калибра боеприпасов, способы их применения, виды взрывов, степени инженерного оборудования местности, обученности войск мерам защиты, вида боевой деятельности войск и т.д.

Выделяют три типа ядерных очагов:

1. Очаг с преимущественными радиационными поражениями.

2. Очаг с комбинированными поражениями.

3. Очаг с преимущественными термическими поражениями.

Очаг первого типа формируются при взрывах атомных или нейтронных боеприпасов малого и сверхмалого калибров. По взглядам специалистов такие боеприпасы целесообразно использовать на направлении главного удара в полосе непосредственного соприкосновения; при этом преимущественный вид взрыва-воздушный. Такие очаги характеризуются тем, что при незначительных разрушениях и повреждениях техники и сооружений наблюдаются массовые поражения личного состава проникающей радиацией. Комбинированные поражения практически отсутствуют, так как зоны поражения ударной волной и световым излучением перекрываются зоной смертельных поражений от проникающей радиации. Поэтому в структуре санитарных потерь преобладают чисто радиационные поражения, т.е. потери преимущественно терапевтического профиля. При этом очень высока доля крайне тяжелых форм острой лучевой болезни (церебральная, кишечная, токсемическая), характеризующаяся быстрым и практически одномоментным выходом пораженных из строя, в то время как доля поражений в средней и легкой степени тяжести, когда выход пораженных из строя отсрочен от момента воздействия проникающей радиации на несколько часов, сравнительно мала. Радиоактивное заражение местности в таких очагах практически отсутствует, поэтому нет необходимости в использовании средств индивидуальной зашиты, в проведении специальной обработки.

Очаги поражения, вызванные нейтронными боеприпасами той же мощности, отмечаются значительным увеличением радиуса действия проникающей радиации. Так, при взрыва нейтронного боеприпаса мощностью 1 кт, на расстоянии 500 м от эпицентра, где доза излучения достигает 60-120 тыч. рад, отмечается немедленная смерть "под лучом"; на расстоянии 700 м, доза излучения порядка 16 тыс. рад, происходит немедленная и полная потеря незащищенным человеком способности к физической и умственной деятельности и предсмертная агония длительностью 1-2 дня; облучение в дозе 450 раз наблюдается на расстоянии 1450 м, вызывает острую лучевую болезнь тяжелой степени; на расстоянии 2000 м доза облучения 20 раз, хотя лучевая болезнь не развивается, в последствии вероятно возникновение злокачественных опухолей, лейкемии и т.д.

Очаги с комбинированными поражениями формируются, в основном, при взрывах ядерных боеприпасов среднего калибра. По взглядам специалистов такие боеприпасы наиболее целесообразно применять по резервам и тылам дивизионного звена.

Наиболее частыми и типичными будут являться одновременные комбинации острых лучевых поражений с ожогами и механическими травмами: комбинированные радиационно-термические, радиационно-механические, радиационно-механо-термические и механо-термические поражения.

Очаги с комбинированными поражениями принято подразделять на два подтипа:

• преимущественно с радиационными поражениями, когда доля "чистой" формы острой лучевой болезни в структуре санитарных потерь в пределах 40-70%, а в структуре комбинированных поражений ведущим является лучевое поражение;

• преимущественно с механо-термическими поражениями, когда доля ожогов в структуре санитарных потерь достигает 50-70%, а в структуре комбинированных поражений ведущими являются травмы и ожоги.

Вне зависимости от подпита, очаг характеризуется довольно значительными разрушениями техники, вооружения и сооружений, а также массовыми и, как правило, практически одномоментно со взрывом возникающим санитарными потерями, в структуре которых весьма значительна доля комбинированных поражений.

В целом клиническая картина комбинированных радиационных поражений в отличие от классических форм острой лучевой болезни характеризуется:

• совокупностью симптомов и синдромов, свойственных не только лучевой патологии, но и ожогам, закрытым и открытым переломам и механическим повреждениям огнестрельным ранам и т.п.;

• отсутствием скрытого периода;

• периодическим преобладанием клинических признаков одно из составляющих видов поражения;

• проявлением синдрома взаимного отягощения поражений;

• более тяжелым, длительным и осложненным течением.

Помимо вышеперечисленных, при наземных и подземных взрывах часть санитарных потерь возникает в результате поражений личного состава вследствие пребывания на местности, зараженной радиоактивными веществами. Эти потери характеризуются отсутствием массовости и наличием большого разнообразия в симптомах лучевых поражений и сроках выхода личного состава из строя.

Очаги с преимущественно термическими поражениями формируются при взрывах крупных и сверхкрупных ядерных боеприпасов. По взглядам специалистов такие боеприпасы наиболее целесообразно применять по тылам резервам армии и фронта.

Очаги характеризуются значительными разрушениями техники, вооружения и сооружений, большими по площади участками пожаров, значительным по масштабам и степени радиоактивным заражением местности. В структуре санитарных потерь резко преобладают термические поражения (95-97%), т.к. радиус действия светового излучения намного перекрывает радиус действия других поражающих факторов. Большая часть санитарных потерь возникает вскоре после взрыва, меньшая часть (за счет пребывания на зараженной радиоактивными веществами местности, при действиях в зонах пожаров) в более позднее время. В числе отсроченных санитарных потерь отмечается и лучевые поражения кожи.

ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЯ

ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ.

Планирование и проведение конкретных мероприятий медицинской службой по ликвидации последствий применения ядерного оружия в очаге поражения реально осуществимо только при получении информации о масштабах применения ядерного оружия, виде взрыва, калибра примененных боеприпасов, степени радиоактивного заражения местности в очаге и на основных путях эвакуации, вероятном количестве санитарных потерь.

После применения противником ядерных и нейтронных боеприпасов командир организует мероприятия по ликвидации последствий. К ним относятся оказание само- и взаимопомощи в очагах до подхода отряда ликвидации последствий (ОЛП), разведка очагов поражения, аварийно-спасательные работы, проводимые силами и средствами ОЛП, лечебно-эвакуационные мероприятия, специальная обработка, медицинский контроль за военнослужащими, получившими дозы облучения выше допустимых и временно остающимися в строю.

Первая медицинская помощь в очаге оказывается пострадавшими самим себе, а также силами и средствами ОЛП, в состав которого входит подразделение, предназначенное для сбора и эвакуации раненых и больных. В такое подразделение обычно включают мотострелковый взвод со штатной техникой и медицинскую группу. Состав медицинской группы может быть различным. Как правило, в нее включают фельдшера, санитарного инструктора, водителя-санитара с санитарной машиной и медицинским имуществом.