I. Медико-тактическая характеристика очагов массового поражения
при применении современных средств нападения:
1. Поражающие факторы ядерного взрыва:
А) ударная волна (50% энергии взрыва, радиус 25-30 км., время - первые 5-10 сек.)
Фронт ударной волны по степени удаленности от эпицентра дает следующие характеристики поражения:
(1) крайне тяжелые поражения - при избыточном давлении более 1 кг/кв.см. (более 100 кПа): смертельный исход всех пораженных;
(2) тяжелые поражения - 0,5-1кг/кв.см. (50-100 кПа): сильная контузия, поражение внутренних органов, переломы конечностей,
кровотечения, частые смертельные исходы;
(3) поражение средней тяжести - 0,3-0,5 кг/см. (30-50 кПа): контузии, повреждения слуха, носа, ушей;
(4) легкая степень поражения - 0,2-0,3 кг/кв.см. (20-30 кПа). Временное поражение органа слуха, контузия;
Бомбардировки Хиросимы и Нагасаки ясно показали, насколько велика разрушительная мощь ядерного оружия. Уязвимы все виды строений (Glasstone, Dolan, 1977). Жилые здания с деревянным каркасом (и деревянными или кирпичными стенами) получают сильные повреждения при избыточном давлении 13,8 кПа, а при 34,5 кПа разрушаются полностью. Стекла повреждаются при избыточном давлении от 3 до 7 кПа. Полное разрушение железобетонных строений наступает при 70-100 кПа (внутренние перегородки, окна, двери и фасады повреждаются при значительно меньших избыточных давлениях). Самолеты, находящиеся в воздухе или на открытых стоянках, сильно повреждаются при 7-20 кПа. Хранилища жидкого горючего разрушаются при избыточных давлениях от 20 до 70 кПа в зависимости от их размера и от того, насколько они заполнены (чем больше заполнена емкость, тем менее она уязвима).
Травматические повреждения у людей в основном вызываются разлетающимися при взрыве осколками, кусками стекла и т. п. Человеческий организм выдерживает весьма значительное избыточное давление (сильные и тяжелые травмы возникают при избыточном давлении более 70 кПа). Однако разлетающиеся при 7-15 кПа осколки стекла, обломки и т. п. представляют серьезную опасность.
Как отмечалось, распространение ударной волны способст-вует возникновению очагов вторичных возгорании. Из сказан-ного выше следует, что вторичные возгорания могут возникнуть в любом месте зоны, избыточное давление в которой не менее 15 кПа.
Б) световое излучение (35% всей энергии взрыва). Действует 10-20 секунд, радиус 40-50 км.
В результате воздействия возникают первичные световые ожоги (профильные), и позднее - вторичные, от массовых пожаров;
Ожоги 1-ой степени: гиперемия: вызывается импульсом 2-4 кал/кв.см. (100-200 КДж/кв.м.);
Ожоги 2-ой степени: образование пузырей: 4-10 кал/кв.см. (200-400кДж/кв.м.);
Ожоги 3-й степени: некроз, обугливание кожи: 10-15 кал/кв.см. (400-600кДж/кв.м.);
Ожоги 4-й степени: обугливание отдельных участков тела: более 15 кал/кв.см. (более 600 кДж/кв.м.)
В) проникающая радиация (5% энергии взрыва): поток гамма-частиц и нейтронов; действует в течении 10-15 сек., радиус 2-3 км.;
Г) Радиационное заражение:
Степени заражения:
макс.доза (МД) - в Ренгенах, уровень радиации (УР) на местности - в Рг/час:
(1) зона умеренного заражения ("А"): МД = 40-400 Рг; УР = 8-80 Рг/час; ширина зоны = 25-30 км.;
(2) зона сильного заражения ("Б"): МД = 400-1200 Рг; УР = 80-240 Рг/час; ширина зоны = 13-16 км.;
(3) зона опасного заражения ("В"): МД = 1200-4000 Рг; УР = 240-800 Рг/час; ширина зоны = до 10 км.;
(4) зона чрезвычайно опасного заражения ("Г"): МД = 4000 и более Рг.; УР = более 800 Рг/час;
Формы Острой Лучевой Болезни (ОЛБ) в зависимости от радиоактивного заражения:
Легкая форма: 100-200 Рг.
Средняя форма: 200-400 Рг.
Тяжелая форма: более 500 Рг.
Молниеносная форма ОЛБ (церебральная ОЛБ): более 600 Рг (смерть в течении нескольких часов от необратимых разрушений в мозговых структурах);
Д) Электро-магнитный импульс: разрушение изоляции электро- и радиотехнических устройств;
Е) Психологический фактор:
У 70% населения - кратковременные психологические расстройства стрессового характера;
У 20 % - психологические расстройства до 3-х суток;
У 10% - ожидается развитие острого психоза, требующего медицинской помощи и продолжительного лечения;
2. Возможная структура санитарных потерь населения в ядерном очаге поражения:
Общие потери от населения города ожидаются не менее 50%, из них 1/3 - безвозвратные потери + 2/3 санитарные потери (раненные, контуженные, обожженные, пораженные ОЛБ и пр.)
Из общего числа санитарных потерь: 1/3 на легко раненых + 2/3 на среднюю и тяжелую степень;
Помимо всевозможных травматических последствий ударной волны ожидаются пострадавшие от термического воздействия светового излучения и пожаров, отравления окисью углерода, радиационные поражения.
Не менее 40-50% от общего числа пораженных будет иметь комбинированный характер повреждений: травма + ожоги + ОЛБ; ожог + ОЛБ; и т.п.;
3. Возможные санитарные потери населения в химическом очаге поражения (применение БОВ):
Количество санитарных потерь может варироваться от 0 до 100%. Определяющие факторы: тип ОВ, способ применения, степень защиты,
метеоусловия, время года, география и пр.
Примеры:
3.1. Применение фосфорилтиохолинов (Vx-газы): общие потери = 100% незащищенного населения (из них 80% безвозвратные потери и 20% санитарные потери);
3.2. Применние ФОС типа зарин, зоман, табун: общие потери = 100% незащищенного населения (из них 50% безвозвратные потери и 50% санитарные потери);
3.3. Применение кожнонарывных ОВ типа иприт: из общего числа пораженных 1/3 безвозвратные потери и 2/3 санитарные потери;
4. Возможные санитарные потери населения в биологическом очаге заражения (применение Биологического оружия):
Примеры:
4.1. возбудитель чумы (кожная и бубонная формы): при отсутствии лечения - летальность составляет 40-90% заразившихся;
4.2. возбудитель чумы (генерализованная и легочная формы): вне зависимости от лечения летальность составляет более
90% заразившихся;
4.3. геморрагическая лихорадка Эбола - летальность 87% всех заразившихся;
4.4. геморрагическая лихорадка Марбург - летальность 20-29% всех заразившихся;
II.Последовательность событий при ядерном взрыве:
Выделение огромного количества энергии, происходящее в ходе цепной реакции деления, приводит к быстрому разогреву вещества взрывного устройства до температур порядка 107 К. При таких температурах вещество представляет собой интенсивно излучающую ионизированную плазму. На этом этапе в виде энергии электромагнитного излучения выделяется около 80% энергии взрыва. Максимум энергии этого излучения, называемого первичным, приходится на рентгеновский диапазон спектра. Дальнейший ход событий при ядерном взрыве определяется в основном характером взаимодействия первичного теплового излучения с окружающей эпицентр взрыва средой, а также свойствами этой среды.
В случае если взрыв произведен на небольшой высоте в атмосфере, первичное излучение взрыва поглощается воздухом на расстояниях порядка нескольких метров. Поглощение рентгеновского излучения приводит к образованию облака взрыва, характеризующегося очень высокой температурой. На первой стадии это облако растет в размерах за счет радиационной передачи энергии из горячей внутренней части облака к его холодному окружению. Температура газа в облаке примерно постоянна по его объему и снижается по мере его увеличения. В момент когда температура облака снижается до примерно 300 тысяч градусов, скорость фронта облака уменьшается до величин, сравнимых со скоростью звука. В этот момент формируется ударная волна, фронт которой "отрывается" от границы облака взрыва. Для взрыва мощностью 20 кт это событие наступает примерно через 0.1 мсек после взрыва. Радиус облака взрыва в этот момент составляет около 12 метров.
Интенсивность теплового излучения облака взрыва целиком определяется видимой температурой его поверхности. На некоторое время воздух, нагретый в результате прохождения взрывной волны, маскирует облако взрыва, поглощая излучаемую им радиацию, так что температура видимой поверхности облака взрыва соответствует температуре воздуха за фронтом ударной волны, которая падает по мере увеличения размеров фронта. Через примерно 10 миллисекунд после начала взрыва температура во фронте падает до 3000°С и он вновь становится прозрачным для излучения облака взрыва. Температура видимой поверхности облака взрыва вновь начинает расти и через примерно 0.1 сек после начала взрыва достигает примерно 8000°С (для взрыва мощностью 20 кт). В этот момент мощность излучения облака взрыва максимальна. После этого температура видимой поверхности облака и, соответственно, излучаемая им энергия быстро падает. В результате, основная доля энергии излучения высвечивается за время меньшее одной секунды.
Формирование импульса теплового излучения и образование ударной волны происходит на самых ранних стадиях существования облака взрыва. Поскольку внутри облака содержится основная доля радиоактивных веществ, образующихся в ходе взрыва, дальнейшая его эволюция определяет формирование следа радиоактивных осадков. После того как облако взрыва остывает настолько, что уже не излучает в видимой области спектра, процесс увеличения его размеров продолжается за счет теплового расширения и оно начинает подниматься вверх. В процессе подъема облако увлекает за собой значительную массу воздуха и грунта. В течение нескольких минут облако достигает высоты в несколько километров и может достичь стратосферы. Скорость выпадения радиоактивных осадков зависит от размера твердых частиц, на которых они конденсируются. Если в процессе своего формирования облако взрыва достигло поверхности, количество грунта, увлеченного при подъеме облака будет достаточно велико и радиоактивные вещества оседают в основном на поверхности частиц грунта, размер которых может достигать нескольких миллиметров. Такие частицы выпадают на поверхность в относительной близости от эпицентра взрыва, причем за время выпадения их радиоактивность практически не уменьшается.
В случае если облако взрыва не касается поверхности, содержащиеся в нем радиоактивные вещества конденсируются в гораздо меньшие частицы с характерными размерами 0.01-20 микрон. Поскольку такие частицы могут достаточно долго существовать в верхних слоях атмосферы, они рассеиваются над очень большой площадью и за время, прошедшее до их выпадения на поверхность, успевают потерять значительную долю своей радиоактивности. В этом случае радиоактивный след практически не наблюдается. Минимальная высота, взрыв на которой не приводит к образованию радиоактивного следа, зависит от мощности взрыва и составляет примерно 200 метров для взрыва мощностью 20 кт и около 1 км для взрыва мощностью 1 Мт.
Ударная волна, формирующаяся на ранних стадиях существования облака взрыва, представляет собой один из основных поражающих факторов атмосферного ядерного взрыва. Основными характеристиками ударной волны являются пиковое избыточное давление и динамическое давление во фронте волны. Способность объектов выдерживать воздействие ударной волны зависит от множества факторов, таких как наличие несущих элементов, материал постройки, ориентация по отношению ко фронту. Избыточное давление в 1 атм (15 фунтов/кв. дюйм), возникающее на расстоянии 2.5 км от наземного взрыва мощностью 1 Мт, способно разрушить многоэтажное здание из железобетона. Для противостояния воздействию ударной волны военные объекты, особенно шахты баллистических ракет проектируют таким образом, чтобы они могли выдержать избыточные давления в сотни атмосфер. Радиус области, в которой при взрыве в 1 Мт создается подобное давление составляет около 200 метров. Соответственно, для поражения укрепленных целей особую роль играет точность атакующих баллистических ракет.
На начальных стадиях существования ударной волны ее фронт представляет собой сферу с центром в точке взрыва. После того как фронт достигает поверхности, образуется отраженная волна. Так как отраженная волна распространяется в среде, через которую прошла прямая волна, скорость ее распространения оказывается несколько выше. В результате, на некотором расстоянии от эпицентра две волны сливаются возле поверхности, образуя фронт, характеризуемый примерно в два раза большими значениями избыточного давления. Поскольку для взрыва данной мощности расстояние, на котором образуется подобный фронт, зависит от высоты взрыва, высоту взрыва можно подобрать для получения максимальных значений избыточного давления на определенной площади. Если целью взрыва является уничтожение укрепленных военных объектов, оптимальная высота взрыва оказывается очень малой, что неизбежно приводит к образованию значительного количества радиоактивных осадков.
Еще одним поражающим фактором ядерного оружия является проникающая радиация, представляющая собой поток высокоэнергетичных нейтронов и гамма-квантов, образующихся как непосредственно в ходе взрыва так и в результате распада продуктов деления. Наряду с нейтронами и гамма-квантами, в ходе ядерных реакций образуются также альфа- и бета-частицы, влияние которых можно не учитывать из-за того что они очень эффективно задерживаются на расстояниях порядка нескольких метров. Нейтроны и гамма-кванты продолжают выделяться в течение достаточно длительного времени после взрыва, оказывая воздействие на радиационную обстановку. К собственно проникающей радиации обычно относят нейтроны и гамма-кванты появляющиеся в течение первой минуты после взрыва. Подобное определение связано с тем, что за время порядка одной минуты облако взрыва успевает подняться на высоту, достаточную для того, чтобы радиационный поток на поверхности стал практически незаметен.
Интенсивность потока проникающей радиации и расстояние на котором ее действие может нанести существенный ущерб, зависят от мощности взрывного устройства и его конструкции. Доза радиации, полученная на расстоянии около 3 км от эпицентра термоядерного взрыва мощностью 1 Мт достаточна для того чтобы вызвать серьезные биологические изменения в организме человека. Ядерное взрывное устройство может быть специально сконструировано таким образом чтобы увеличить ущерб, наносимый проникающей радиацией по сравнению с ущербом, наносимым другими поражающими факторами (так называемое нейтронное оружие).
Процессы, происходящие в ходе взрыва на значительной высоте, где плотность воздуха невелика, несколько отличаются от происходящих при проведении взрыва на небольших высотах. Прежде всего, из-за малой плотности воздуха поглощение первичного теплового излучения происходит на гораздо больших расстояниях и размер облака взрыва может достигать десятков километров. Существенное влияние на процесс формирования облака взрыва начинают оказывать процессы взаимодействия ионизированных частиц облака с магнитным полем Земли. Ионизированные частицы, образовавшиеся в ходе взрыва, оказывают также заметное влияние на состояние ионосферы, затрудняя, а иногда и делая невозможным распространение радиоволн (этот эффект может быть использован для ослепления радиолокационных станций).
Одним из результатов проведения высотного взрыва оказывается возникновение мощного электромагнитного импульса, распространяющегося над очень большой территорией. Электромагнитный импульс возникает и в результате взрыва на малых высотах, однако напряженность электромагнитного поля в этом случае быстро спадает по мере удаления от эпицентра. В случае же высотного взрыва, область действия электромагнитного импульса охватывает практически всю видимую из точки взрыва поверхность Земли.
В случае если взрыв произведен под землей, на начальной стадии взрыва поглощение окружающей средой первичного теплового излучения приводит к образованию полости, давление в которой в течение менее чем микросекунды возрастает до нескольких миллионов атмосфер. Далее, в течение долей секунды в окружающей породе формируется ударная волна, фронт которой обгоняет распространение полости взрыва. Ударная волна вызывает разрушение породы в непосредственной близости от эпицентра и, ослабляясь по мере своего продвижения, дает начало серии сейсмических импульсов, сопровождающих подземный взрыв. Полость взрыва продолжает расширяться с несколько меньшей чем в начале скоростью, достигая в итоге значительных размеров. Так, радиус полости, образованной взрывом мощностью 150 кт может достичь 50 метров. На этом этапе стены полости представляют собой расплавленную породу. На третьем этапе газ внутри полости остывает, а расплавленная порода застывает на дне.
В течение следующей стадии, которая может длиться от нескольких секунд до нескольких часов, давление газов в полости падает так, что они больше неспособны выдерживать нагрузку верхних слоев породы, которые обрушиваются вниз. В результате образуется вертикальная сигарообразная структура, заполненная обломками породы. Размеры этой структуры зависят от характера породы, в которой произведен взрыв. В верхнем конце этой структуры остается полость, заполненная радиоактивными газами. В случае если взрыв произошел на недостаточно большой глубине, часть газов может выйти на поверхность.
III. Инженерные сооружения для защиты людей от ОМП:
УБЕЖИЩА - специальные сооружения, предназначенные для защиты укрывающихся в них
людей от всех поражающих факторов Ядерного взрыва, О.В., бактериального
оружия, высоких температур и вредных газов, образующихся при пожарах.
Убежища оборудуются в заглублённой части зданий (встроенные у.) или вне зданий
(отдельно стоящие у.). Под Убежища могут приспосабливаться имеющиеся заглублённые
сооружения (подвалы, тоннели), подземные выработки (шахты, рудники).
ПРОТИВОРАДИАЦИОННЫЕ УКРЫТИЯ - возводятся только в загородной зоне, в городах ничего не строят. По вметимости не более 1000 человек.
Осуществляется простая вентиляция;
ПРОСТЕЙШИЕ УКРЫТИЯ - сооружения (крытые щели и траншеи) для защиты населения от обломков, ударной волны, проникающей радиации. Вместимость до 50 человек.
Могут быть инженерными сооружениями, либо естественными углублениями;
Устройство убежищ.
1.Основное помещение, включающее в себя помещения для укрывающихся людей,
помещение для оказания мед. помощи и управления убежищем;
2.Сан.узел;
3.Шлюзовые камеры (тамбуры);
4.Фильтровентиляционная камера;
Имеются 2 входа оборудованных герметичными дверями и аварийный выход.
Убежища класифицируются по:
1.защитным свойствам (5 классов в зависимости от коэффициента ослабления ударной волны);
а) 500 кПа; коэффициент ослабления более 5000;
б) 400-300 кПа; коэффициент ослабления более 3000;
в) 200-300 кПа; коэффициент ослабления более 2000;
г) 100-200 кПа; коэффициент ослабления более 1000;
д) до 100 кПа; коэффициент ослабления более 300;
2.по времени возведения(быстро-медленно);
а) построенные в мирное время;
б) быстро возводимые (конструкции хранятся на складах, за 24 часа вырывается котлован, его закрывают конструкциями, засыпают;
но вместимость не более 1000 человек);
3.по вместимости;
а) малые = до 600 человек;
б) средние = 600-6000 человек;
в) большие = более 6000 человек;
4.по месту расположения;
5.по назначению (правительственные, для работников предприятий, для населения, для нетранспортабельных больных, оборудования и т.п.);
6.по обеспеченности фильтровентиляционным оборудованием;
Основное помещение:
а)помещение для людей: скамьи, нары, стеллажи с индивид. средствами защиты, бачок с водой;
б)помещение для оказания мед помощи:место ожидания, приёмная, процедурно-перевязочная,
изоляторы на две секции(для возд-кап. инфекций и желудочно-кишечных);
в)помещение для управления: стул, стол, средства связи, громкоговоритель;
Вспомогательные помещения:
а)фильтровентиляционное помещение
режимы работы: 1.регенерации(автономный) - не связанный с окр. средой воздух убежища очищается
от избытка СО2,СО и обогащается О2
2.фильтровентиляционный р. - внешний воздух содержащий О.В., радиационную пыль, билогич.
средства поражения, -очищается от них с пом. хим.поглотителей.
3.р. чистой вентиляции - для защиты от рад. пыли воздух прогоняется через фильтры из мешковины,
пропитанной маслом.
б) балонная - содержит баллоны с О2 для обогащения им воздуха;
в)электрощитовая: приборы, предохранители, рубильники; в случае выхода из строя основной
электростанции имеется автономная дизельная электростанция;
г)санузлы(М и Ж), умывальники;
д)помещение для хранения ёмкостей с питьевой водой;