Современные средства поражения – оружие массового поражения (ядерное, химическое, бактериологическое) и обычные средства нападения.
Применение современных средств поражения сопровождаются возникновением очагов поражения. В зависимости от вида применяемого оружия массового поражения могут возникнуть:
— очаги ядерного поражения;
— очаги химического поражения;
— очаги бактериологического поражения;
— очаги комбинированного поражения.
Знание современных средств поражения, а также возможные их последствия при применении их, позволит правильно оценить сложившуюся обстановку, принять правильное решение на осуществление мероприятий гражданской обороны по защите рабочих и служащих промышленных объектов, населения, организовать в кратчайшее время выполнение спасательных и других неотложных работ.
К современным средствам поражения относят оружие массового поражения (ядерное, химическое, бактериологическое), и обычные средства нападения.
1.1. Ядерное оружие.
Ядерным называется оружие, поражающее действие которого обусловлено энергией, выделяющейся при ядерных реакциях деления или синтеза. Это оружие включает:
— ядерные боеприпасы;
— средства управления ими;
— доставка к цели.
Ядерное оружие предназначено для массового поражения людей, уничтожения промышленных центров, различных объектов, сооружений, техники. Мощность ядерного боеприпаса характеризуется тротиловым эквивалентом т. е. массой тротила, энергия взрыва которого эквивалентна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса и измеряется в тоннах, тысячах, миллионах тонн. По мощности ядерные боеприпасы подразделяются:
— сверхмалые (менее 1 тыс. т.);
— малые (1-10 тыс. т.);
— средние (10-100 тыс. т.);
— крупные (100 тыс. т. – 1 млн. т.);
— сверхкрупные (более 1 млн. т.).
Различают следующие виды ядерных взрывов:
— наземный (надводный);
— подземный (подводный);
— воздушный (при высоте взрыва до 10 км.);
— высотный (при высоте от 10 до 100 км.);
— космический (свыше 100 км.).
Поражающим фактором ядерного взрыва является:
— ударная волна 50% энергии ядерного взрыва;
— световое излучение 35%;
— проникающая радиация 4%;
— радиоактивное заражение 10 %;
— электромагнитный импульс 1%.
Дадим краткую характеристику поражающим факторам ядерного взрыва.
1.1.1. Ударная волна.
Воздушная ударная волна представляет собой область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.
Единицей избыточного давления в системе Си является _______.
Ударная волна поражает людей, разрушает здания, сооружения, оборудование, технику, имущество. При воздействии ударной волны на незащищенных людей вызывает травмы различной степени, которые подразделяются:
— легкие;
— средние;
— тяжелые;
— крайне тяжелые.
Степени поражения незащищенных людей в зависимости избыточного давления
Таблица 1.
При воздействии ударной волны на промышленные здания и сооружения они могут получить следующие разрушения:
— легкие;
— сильные;
— средние;
— слабые.
1.1.2. Световое излучение.
Под световым излучением ядерного взрыва понимается электромагнитное излучение, включающее в себя ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва. Время действия светового излучения и размеры светящейся области зависят от мощности ядерного взрыва и определяются по эмпирической формуле:
Где: tc – длительность свечения, с;
Q – мощность ядерного взрыва, тыс. т.
Время действия светового излучения наземных и воздушных взрывов мощностью
1 тыс. т. – 1 с.
10 тыс. т. – 2,2 с.
100 тыс. т. – 4,6с.
1 млн. т. – 10 с.
Величина светового импульса в системе Си измеряется в джоулях на 1 м2 (Дж/м2).
Световое излучение, воздействуя на людей вызывает ожоги открытых и защищенных одеждой участков тела, глаз, временное ослепление. В зависимости от значения величины светового импульса различают ожоги кожи четырех степеней.
Таблица 2.
| Степень ожога | Величина светового импульса, кДж/м2 | Характер поражения | Последствия ожога для пораженного |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Первая | 80-160 | Покраснение и припухлость кожи, сопровождаемое болезненностью | Потерпевший не теряет работоспособности |
| Вторая | 160-400 | Образование на коже пузырей | Потерпевший теряет работоспособность, нуждается в лечении. |
| Третья | 400-600 | Разрушение кожного покрова, образование язв. | Нуждается в длительном лечении, образуются шрамы. |
| Четвертая | Более 600 | Омертвление подкожной клетчатки, обугливание | Возможен смертельный исход. |
1.1.3. Проникающая радиация.
Проникающей радиацией ядерного взрыва называется поток гамма — излучения и нейтронов, испускаемых из зоны и облака ядерного взрыва. Источником проникающей радиации является ядерная реакция, протекающая в боеприпасе в момент взрыва и радиоактивный распад продуктов деления в облаке взрыва.
Время действия проникающей радиации на наземные объекты составляет 15-20 с. и определяется временем подъема облака взрыва на высоту 2-3 км., при которой гамма — нейтронное излучение, поглощаясь толщей воздуха, практически не достигает поверхности земли.
Основным параметром, характеризующим поражающее действие радиации, является доза излучения.
Доза излучения – это количество энергии ионизирующих излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды.
Различают следующие дозы облучения:
— экспозиционная;
— поглощенная;
— эквивалентная.
Экспозиционная доза – это доза излучения в воздухе, которая характеризует потенциальную опасность воздействия ионизирующих излучений при общем и равномерном облучении тела человека. Она в системе Си измеряется в Кулонах на килограмм (Кл/кг).
Внесистемной единицей экспозиционной дозы является рентген.
1Р=2,58*10-4 Кл/кг.
Рентген – это доза гамма — излучения, под действием которой в 1 см3 сухого воздуха при нормальных условиях (температура 00С и давление 760 мм. рт. ст.), создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака. Дозе 1р соответствует образование 2,08*109 пар ионов в 1 см3 воздуха.
Поглощенная доза более точно характеризует воздействие ионизирующих излучений на биологические ткани. В системе Си измеряется в Греях.
1Гр – это такая поглощенная доза, при которой 1 кг облучаемого вещества поглощает энергию в 1 дж, следовательно, 1гр=1дж/кг.
Внесистемной единицей поглощенной дозы излучения является – рад.
1 Рад=1,14Р.
Для оценки биологического действия ионизирующих излучений используется эквивалентная доза. Она равна произведению поглощенной дозы на коэффициент качества «К». В качестве единицы эквивалентной дозы в системе Си используется зиверт (Зв), внесистемной единицей является биологический эквивалент рада (бэр).
1Зв=100 бэр=1Гр*К.
Проникающая радиация, распространяясь в среде, ионизирует ее атомы, а при прохождении через живую ткань – атомы и молекулы, входящие в состав клеток. Это приводит к нарушению нормального обмена вещества отдельных органов и систем организма.
В результате такого воздействия возникает лучевая болезнь.
Лучевая болезнь 1 степени (легкая) – возникает при суммарной дозе излучения 100-200 рад. Скрытый период продолжается 3-5 недель, после чего появляется недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение, повышение температуры. При выздоровлении трудоспособность людей, как правило, сохраняется.
Лучевая болезнь 2-й степени (средняя) возникает при суммарной дозе излучения 200-400 рад. В течение первых 2-3 суток наблюдается бурная реакция организма (тошнота и рвота). Затем наступает скрытый период, длящийся 15-20 суток. Выздоровление при активном лечении наступает через 2-3 месяца.
Лучевая болезнь 3-й степени (тяжелая) наступает при дозе излучения 400-600 рад. Скрытый период составляет 5-10 суток. Болезнь протекает интенсивно и тяжело. В случае благоприятного исхода выздоровление может наступить через 3-6 месяцев.
Лучевая болезнь 4-й степени (крайне тяжелая), наступающая при дозе 600 рад и более, является наиболее опасной и, как правило, приводит к смертельному исходу.
Эффективность защиты от проникающей радиации характеризуется коэффициентом ослабления радиации – «Ко», показывающим, во сколько раз данная преграда ослабляет радиацию.
Ко=2h/dпол,
Где: h – толщина защитного слоя, см;
Dпол – слой половинного ослабления, см.
1.1.4. Радиоактивное заражение.
Радиоактивное заражение – это заражение поверхности земли, атмосферы, водоемов и различных предметов радиоактивными веществами.
Масштабы и степень радиоактивного заражения зависит от мощности и вида взрыва, метеорологических условий, рельефа местности, типа грунта и растительности. Наиболее сильное радиоактивное заражение возникает при наземном ядерном взрыве, в результате которого образуется мощное облако из радиоактивных продуктов.
Степень заражения местности радиоактивными веществами характеризуется уровнем радиации – «Р».
Уровень радиации – это мощность дозы гамма — излучения на высоте 0,7-1 м над зараженной поверхностью. Уровень радиации показывает дозу облучения, которую может получить человек в единицу времени и измеряется в р/ч, мр/ч, мкр/ч.
Мощность считается зараженной, если уровень радиации составляет 0,5 р/ч и более в военное время, в мирное время – 0,2 р/ч.
При ядерном взрыве спад уровня радиации подчиняется определенной зависимости, которая определяется по формуле:
Где: P1 – уровень радиации на 1 час после ядерного взрыва;
t1 – время прошедшее после ядерного взрыва;
Pt – уровень радиации на любое заданное время.
Из этой формулы вытекает основное правило. При семикратном увеличении времени после взрыва уровень радиации уменьшается в 10 раз.
Если Р1 уровень радиации через 1 час после ядерного взрыва взять за 100%, то через 7 часов он составит – 10%, через 72 часов составит – 1%, через 73 составит – 0,1%.
1.1.5. Электромагнитный импульс.
Ядерный взрыв сопровождается электромагнитным излучением в виде короткого импульса, поражающего главным образом электронную аппаратуру. Электромагнитный импульс представляет собой электрические и магнитные поля, возникающие в результате воздействия гамма — излучений на атомы окружающей среды и образования потоков электронов и положительных ионов.
1.2. Химическое оружие.
Химическим оружием называется отравляющие вещества и средства их применения.
Химическое оружие является средством массового поражения незащищенных людей и животных.
По техническому воздействию на организм ОВ подразделяются на следующие группы:
— ОВ нервно-паралитического действия, поражающие центральную нервную систему.
— ОВ кожно-нарывного действия, поражающие кожу, глаза, органы дыхания и пищеварения. К ним относятся: иприт, люизит.
— ОВ общеядовитого действия, поражающие кровь и центральную нервную систему, вызывающие общее отравления организма. К ним относятся: синильная кислота, хлорциан.
— ОВ удушающего действия, поражающие органы дыхания. К ним относятся: фосген, дифосген, хлорпикрин.
— ОВ психологического действия, поражающие центральную нервную систему, нарушают психическую деятельность, приводят к нарушению функций отдельных органов и нормального восприятия окружающей среды. К ним относятся: диэтиламидлизаргиновые кислоты.
— ОВ разрушающего действия, вызывающие раздражение органов дыхания и глаз. К ним относятся: хлорацемофепан, адамсит.
1.3. Бактериологическое оружие.
Бактериологическим оружием называется болезнетворные микробы и бактериальные яды (токсины) предназначенные для поражения людей, животных, растений и заражения запасов продовольствия, а также средства, с помощью которых они применяются.
В зависимости от строения и биологических свойств микробы подразделяются на бактерии, вирусы и грибки. Некоторые микробы, например, микробы ботулизма «столбняка» вырабатывают ядовитые сильнодействующие токсины, которые вызывают тяжелые отравления.
Существуют микробы, которые могут вызвать заболевание животных. К числу таких опасных инфекционных заболеваний относится ящур, чума, сибирская язва.
Основным способом применения возбудителей инфекционных заболеваний – распыление их в воздухе (аэрозольный способ) и через искусственно зараженных переносчиков (насекомых, клещей, грызунов), сбрасываемых в специальных контейнерах и авиабомбах, а также распространение их диверсионным путем.
1.4. Обычные средства поражения.
1.4.1. Боеприпасы объемного взрыва.
В последних агрессивных локальных войнах, развязанных США и их союзниками, в широких размерах применялись и испытывались боеприпасы объемного взрыва.
Для снаряжения таких боеприпасов используются жидкие или пастообразные рецептуры углеводородных горючих веществ (этилит, перекись уксусной кислоты, диборап и т. д.), которые при распылении в воздушной среде в виде аэрозолей образуют взрывчатые топливно-воздушные смеси. Действие таких боеприпасов основано на одновременном подрыве распыленного облака горючих смесей в нескольких точках. Основным поражающим фактором БОВ является ударная волна с избыточным давлением в центре облака до 3000 кПа и температурой 2500-3000 0С. энергия взрыва и поражающее действие БОВ в 4-6 раз, а в перспективе могут быть в 10-12 раз больше, чем у равных по весу боеприпасов.
1.4.2. Зажигательные боеприпасы.
Зажигательные боеприпасы снаряжаются веществами, которые делятся на три основные группы:
— зажигательные смеси на основе нефтепродуктов (напалм);
— металлизированные зажигательные смеси (пирогели);
— термит и термитные зажигательные составы.
Напалм – легковоспламеняющаяся жидкость, прилипает даже к влажным поверхностям. Создает высокотемпературный (1000-1200 0С) очаг горения длительностью 5-10 минут.
Применялся в войне в Корее и во Вьетнаме.
Пирогели – вязкая огне смесь (сгущенный бензин) с добавками порошкообразных металлов (магний, алюминий). Температура горения 1200-1600 0С.
Белый фосфор – ядовитое, воскообразное, самовоспламеняющееся на воздухе вещество. Температура горения 800-900 0С.
На вооружении в США находятся напалмовые бомбы калибром 250-1000 футов, которыми снаряжаются авиационные кассеты. Самолет Б-52 может нести 66 таких кассет.
1.4.3. Фугасные, осколочные, шариковые, кумулятивные и бетонобойные боеприпасы.
Фугасные бомбы предназначены для поражения промышленных, административных центров, железнодорожных узлов и станций, техники, оборудования, людей.
Поражение достигается действием ударной волны от взрыва обычного взрывчатого вещества. Фугасные бомбы имеют калибр от 100 до 3000 футов.
Осколочные боеприпасы предназначены для поражения людей. При взрыве таких боеприпасов образуется от нескольких сотен до нескольких тысяч осколков, от долей грамма до нескольких граммов. Из осколочных боеприпасов особый интерес представляют шариковые авиационные бомбы.
Поражающими элементами в них являются металлические шарики диаметром 2-3 мм. Радиус поражения бомбы 1,5-15 м. С самолета шариковые бомбы сбрасываются в кассетах, содержащих от 96-640 бомб. Под действием вышибного заряда кассета под землей разрушается и взрывается на площади 160-250 тыс. м2.
Кумулятивные боеприпасы относятся к классу боеприпасов направленного действия. Основой его действия является создание мощной структуры продуктов детонации взрывчатого вещества с температурой 6000-7000 0С и давлением 5000-6000 кгс/м2.
Бетонобойные боеприпасы предназначены для разрушения хорошо защищенных объектов, имеющих бетонные и железобетонные перекрытия. По конструкции это авиационная бомба имеющая кумулятивный и мощный фугасный заряд взрывчатого вещества и соответственно два взрывателя.
Для повышения эффективности обычных средств поражения появилось высокоточное оружие. К нему относятся управляемые авиационные бомбы (УАБ), управляемые ракеты «Воздух-земля», противорадиолокационные управляемые ракеты. На вооружении авиации США имеются УАБ «Уоллай» имеет дальность планирования до 65 км круговое вероятное отклонение несколько метров.
2.1. Очаг ядерного поражения.
Очагом ядерного поражения называется территория на которой под воздействием поражающих факторов ядерного взрыва возникают разрушения зданий и сооружений, пожары, радиоактивное заражение местности и поражение населения.
Размеры ядерного поражения зависит от мощности боеприпаса, вида взрыва, характера застройки, рельефа местности и погодных условий. Наибольшая площадь разрушения и поражения образуется при воздушном взрыве.
Очагом ядерного поражения по величине избыточного давления во фронте ударной волны условно делится на четыре зоны:
— зона полных разрушений с избыточным давлением свыше 50 кПа;
— зона сильных разрушений с избыточным давлением 50-30 кПа;
— зона средних разрушений с избыточным давлением 30-20 кПа;
— зона слабых разрушений с избыточным давлением 20-10 кПа.
2.2. Зоны радиоактивного заражения.
Зоны радиоактивного заражения возникают при наземных взрывах как в очаге, так и за пределами очага ядерного поражения.
Под действием ветра радиоактивное облако перемещается по его направлению и скоростью. По мере перемещения облака из него выпадают радиоактивные вещества, оставляющие на поверхности земли невидимый след радиоактивного заражения.
След представляет собой вытянутую в направлении ветра полосу по форме напоминающую эллипс, который характеризуется длинной и шириной. Размеры района радиоактивного заражения зависят от мощности ядерного взрыва, направления и скорости ветра, метеорологических условий и характера местности.
Район радиоактивного заражения в соответствии с фазами радиации и степени воздействия на людей принято условно делить на четыре зоны:
— зона «А» – умеренного заражения на карту (схему) наносится синим цветом;
— зона «Б» — сильного заражения на карту (схему) наносится зеленым цветом;
— зона «В» — опасного заражения на карту (схему) наносится коричневым цветом;
— зона «Г» — чрезвычайно опасного заражения на карту (схему) наносится черным цветом.
2.2.1. Влияние радиоактивного заражения на производственную деятельность.
Во время войны с применением ядерного оружия практически любой промышленный объект может оказаться в зоне радиоактивного заражения.
В зоне «А» в течение первых суток, люди находящиеся на открытой местности, могут получить дозу от 20 до 200 р, приводящую к выводу из строя до 15%. Поэтому рабочие и служащих, привлекаемых к работе на открытой местности, рекомендуется на несколько часов укрывать в защитных сооружениях.
В зоне «В» люди, находящиеся на открытой местности, могут выйти из строя в течение 12 часов, поэтому промышленные предприятия переходят на особый режим работы, а рабочие, работающие на открытой местности работу прекращают на время от нескольких часов до одних суток, переводятся в укрытия или защитные сооружения.
Остальное население укрывается в ПРУ от 1 до3 суток.
В зоне «В» и «Г» тяжелое поражение людей даже при кратковременном пребывании вне защищенных сооружений, поэтому промышленные предприятия прекращают работу, а рабочие и служащие укрываются на 3-4 суток в ПРУ или убежищах.
2.3. Очаг химического поражения.
Очагом химического заражения принято называть территорию, в пределах которой в результате воздействия химического оружия противника или СДЯВ произошли массовые поражения людей, животных, сельскохозяйственных угодий. Размеры очага химического заражения зависят от количества применяемых отравляющих веществ, их типа, метеорологических условий и рельефа местности. На скорость распространения отравляющего вещества и на площадь заражения существенное влияние оказывает вертикальная устойчивость приземных слоев атмосферы. Существует три степени устойчивого приземного слоя воздуха:
— инверсия, нижние слои воздуха холоднее верхних;
— изотермия, температура воздуха в пределах 20-30 м от земной поверхности почти одинакова;
— конвекция – нижний слой воздуха нагрет сильнее верхнего и происходит перемещение его по вертикали.
Изотермия и инверсия способствуют сохранению высоких концентраций ОВ и распространению зараженного воздуха на большие расстояния.
Конвекция вызывает сильное рассеивание зараженного воздуха и концентрация паров в воздухе быстро снижается. Слабый ветер способствует сохранению концентрации ОВ дольше, сильный – наоборот, ускоряет испарение ОВ, стойкость заражения уменьшается.
2.4. Очаг бактериологического заражения.
В результате бактериологического нападения противника образуется зона бактериологического заражения. Размеры зон бактериологического заражения зависят от вида боеприпасов, количества и способов их применения, а также от метеорологических условий, быстроты обнаружения и своевременности проведения профилактики, дезинфекции.
Очагом бактериологического поражения принято называть территорию, в пределах которой в результате воздействия бактериологического оружия противника произошло массовое поражение людей, животных. Границы очага бактериологического поражения устанавливается противоэпидемическими учреждениями медицинской службы и службы защиты животных и растений ГО на основе обобщенных данных, полученных от наблюдательных пунктов, разведывательных звеньев, а также от метеорологических и санитарно-эпидемиологических станций.
При возникновении очага бактериологического поражения на этой территории вводится карантин или обсервация.
Карантин – это система мероприятий, проводимых для предупреждения распространения инфекционных заболеваний из очага поражения и ликвидация самого очага.
Обсервация – это специальные мероприятия, предотвращающие распространение инфекции в другие районы. Эти мероприятия включают:
— максимальное ограничение въезда и выезда, а также вывоза из очага имущества без предварительного обеззараживания и разрешения эпидемиологов.
— усиление медицинского контроля за питанием и водоснабжением.
2.5. Вторичные очаги поражения и очаг комбинированного поражения.
Вторичным очагом поражения называют территорию в пределах которой, в результате воздействия вторичных поражающих факторов, произошли массовые поражения людей и животных.
Вторичными поражающими факторами являются взрывы, пожары, затопления, заражение атмосферы и местности, обрушение поврежденных конструкций зданий, сооружений, возникающие в результате ядерного взрыва.
При одновременном или последовательном применении противником ядерного оружия, химического и бактериологического оружия могут возникнуть очаги комбинированного поражения.
Очаг поражения - ограниченная территория, в пределах кот под воздействием поражающих факторов ЧС произошла массовая гибель или поражение людей различной степени тяжести, уничтожение сельскохозяйственных животных и растений, значительные разрушения или повреждения зданий, сооружений, технологического оборудования, нанесен ущерб окружающей природной среде .
Простой очаг поражения – очаг поражения, возникший при воздействии одного поражающего фактор (e.g.разрушения от взрыва или пожара).
Комбинированный (сложный) очаг поражения – очаг поражения, возникшийпри воздействии двух и более поражающих факторов (e.g. вследствие взрыва произошли разрушения конструкций, вызвавшие пожар и разгерметизацию емкостей с химически-опасными веществами).
Чаще всего очаги поражения сложные. E.g. землетрясения приносят не только разрушения, но и пожары, инфекционные заболевания и психические расстройства оставшихся в живых жителей.
Формы очагов поражения зависят от природы источника, e.g. при землетрясении – круглая форма, ураган образует форму в виде полосы, а пожар или оползень образуют очаг поражения неправильной формы.
Для определения возможного характера разрушений, ущерба и установления объема аварийно-спасательных и других неотложных работ очаг поражения в условиях ЧС условно делится на следующие зоны:
а) зона полных разрушений , она может возникнуть при воздействиях ударной волны с избыточным давлением 50 кПа и более, интенсивности землетрясения 11-12 баллов, урагана 17 баллов (скорость ветра более 64 м/с);
б) зона сильных разрушений , она может возникнуть при воздействиях ударной волны с избыточным давлением 30-50 кПа, интенсивности землетрясения 9-10 баллов, урагана 16 баллов (53,5 м/с);
в) зона средних разрушений , может возникнуть при ударной волне с избыточным давлением 20-30 кПа, землетрясений с интенсивностью 7-8 баллов, урагана 14-15 баллов (44-49 м/с);
г) зона слабых разрушений , возникает при воздействии ударной волны с избыточным давлением 10-20 кПа, землетрясении 5-6 баллов, урагана 12-13 баллов (33-40 м/с).
Для оценки ущерба поврежденные здания, сооружения, технологического оборудование делятся на следующие степени разрушения:
1. Полное разрушение:
а) для зданий и сооружений - обрушение всего сооружения, в пределах параметра здания образуется сплошной завал, здание не подлежит ремонту, подвальные и цокольные этажи полностью разрушены;
б) для технологического оборудования - приходит в полную негодность. Ущерб от разрушения составляет 90-100 % балансовой стоимости объекта,
2. Сильное разрушение:
а) для зданий и сооружений - разрушение части стен и перекрытий нижних этажей и подвалов, в результате чего повторное использование помещений невозможно или нецелесообразно;
б) для технологического оборудования - смещение с фундаментов, деформация станин, трещины в деталях, изгиб валов и осей, повреждение электропроводки, ремонт и восстановление, как правило, нецелесообразно. Ущерб составляет 50-90 %
3. Среднее разрушение:
а) для зданий и сооружений - разрушение внутренних перегородок, дверей, окон и перекрытий, появление трещин в стенах и в оборудовании чердачных перекрытий, подвалы сохраняются, восстановление возможно в порядке проведения капитального ремонта;
б) для технологического оборудования - повреждение и деформация основных деталей, повреждение электропроводки.приборов автоматики, использование оборудования возможно после капитального ремонта. Ущерб составляет 30-50 %.
4. Слабое разрушение:
а) для зданий и сооружений - разрушение оконных и дверных заполнений и легких перегородок, появление трещин в стенах верхних этажей, восстановление возможно в порядке проведения среднего ремонта;
б) для технологического оборудования - повреждение шестерен к передаточных механизмов, обрыв маховиков и рычагов управления, разрыв приводных ремней, восстановление возможно без полной разборки с заменой поврежденных частей. Ущерб составляет 10-30 %.
Ядерный очаг поражения.
Самый сложный очаг поражения - ядерный. В нем люди и животные могут получить различные травмы и ожоги, а также подвергнуться действию проникающей радиации или радиоактивному заражению. От воздействия ударной волны разрушаются или получают повреждения различной степени жилые и промышленные здания, сооружения, возникают аварии водопровода, канализации, газа, теплофикации, электросети. От светового излучения начинаются массовые пожары. Местность в очаге поражения и по следу распространения радиоактивного облака заражается выпадающими радиоактивными веществами. При разрушении ударной волной плотин, дамб и гидротехнических сооружений происходит затопления больших районов.
Границы ядерного очага поражения определяют по разрушительной способности ударной волны. По характеру повреждения в ядерном очаге может быть несколько зон. Деление на зоны обусловливается величиной избыточного давления на фронте ударной волны и наносимым ею разрушением.
К первой зоне поражения относят территорию, расположенную в радиусе с величиной избыточного давления 1 кг/см2 и более, ко второй - территорию, где избыточное давление от 1 до 0,3 кг/см2, и к третьей - территорию с избыточным давлением от 0,3 до 0,1 кг/см2.
Для полного разрушения промышленного здания из железобетона достаточно избыточного давления 0,7-0,8 кг/см2. Каменное жилое здание выдерживает нагрузку до 0,4-0,5 кг/см2, а деревянное разрушается при давлении 0,2-0,3 кг/см2. Убежище и простейшие укрытия подвального типа выдерживают нагрузку 1кг/см2 и больше, те же убежища на открытой местности - 0,5 кг/см2.
Из сказанного можно сделать вывод, что в первой зоне полностью разрушаются все железобетонные, каменные и деревянные здания, но сохраняются укрытия подвального типа и убежища. Во второй зоне сильные разрушения получают железобетонные и каменные сооружения, а деревянные здания разрушаются полностью. Могут быть затоплены и отравлены газом укрытия и убежища в результате аварий сетей коммунального обслуживания. В третьей зоне получают различные повреждения лишь деревянные здания, но сохраняются убежища и укрытия.
Очаг химического заражения.
В случае применения химического оружия поражаются люди и животные, а источники воды, продукты питания, фураж и местность со всеми строениями заражаются отравляющими веществами. Размеры очага заражения и характер поражений в нем зависит от способа применения отравляющих веществ, токсичности и стойкости химических веществ, рельефа местности, погоды и других причин.
Стойкие отравляющие вещества поражают людей и животных, а также заражают местность, нестойкие поражают в основном людей и животных, местность же заражают частично (болота, низины, кустарники, овраги).
Бактериологический очаг заражения.
Наиболее вероятными объектами применения бактериологического оружия могут быть избраны противником крупные населенные пункты, железнодорожные узлы, слады продовольствия и фуража, источники водоснабжения, животноводческие фермы, луга и пастбища, посевы сельскохозяйственных культур. Противник может применить распыление болезнетворных микробов в воздухе с самолетов (так называемый аэрозольный способ), распространить зараженных грызунов (мышей, крыс, сусликов, хорьков), насекомых (мух, комаров, клещей), а также проводить диверсии, заражая источники воды, фуража и продукты питания. Бактериологический очаг заражения характерен массовыми заболеваниями людей и животных опасной ифекционной болезнью. Чтобы предотвратить дальнейшее распространение болезней, на зараженной территории вводится карантин.
10215 0
К очаговым повреждениям относят контузии или очаги первичного некроза коры мозга, интракраниальные гематомы, а также вторичные очаговые кровоизлияния и инфаркты.
Первичные травматические некрозы являются результатом непосредственного воздействия травмирующего агента на вещество мозга при открытых или закрытых ЧМТ; развиваются на месте удара или противоудара, на месте внедрения костных осколков, в стенках раневого канала и т. п.
При микроскопическом исследовании первичные контузионные травматические некрозы представляют собой очаги геморрагического размягчения или геморрагического пропитывания коры мозга. Микроскопическое исследование очага первичного некроза позволяет выделить: а)зону непосредственного тканевого разрушения; б)зону необратимых изменений; в) зону обратимых изменений.
Вторичные травматические (посттравматические) некрозы развиваются спустя некоторое время после травмы. Причиной их возникновения считают нарушения кровообращения, ликвородинамики, а также воспалительные процессы. На свежих срезах нефиксированного мозга вторичные некрозы выделяются в виде ишемических и геморрагических очагов размягчения в белом веществе, являющихся как бы продолжением очага первичного травматического некроза
Одной из причин возникновения вторичных периконтузионных некрозов, является снижение мозгового кровотока в этой зоне. Так, Y. Katayama с соавт, показали, что в центральной части очага контузии снижение кровотока до уровня ишемии наступает тотчас после нанесения травмы. В периконтузионной зоне кровоток вначале временно усиливается, а затем в течение 3 часов после травмы уменьшается до уровня ишемии. Через 6 часов после травмы тромбоз сосудов обнаруживается уже не только в очаге контузии, но и в периконтузионной зоне, что в конечном счете ведет к развитию вторичных некрозов.
Изучением морфологии ушибов мозга занимались как отечественные, так и зарубежные патологи. Первый пик исследований пришелся на период после Второй мировой войны.
Морфологическая характеристика очага ушиба мозга, в общем, не имеет особых отличий, зависящих от возраста пострадавшего. Исключение составляют только случаи тяжелой ЧМТ у новорожденных и в раннем детском возрасте. В этой возрастной группе довольно часты разрывы белого вещества, особенно в лобной и височной долях.
Под ушибом мозга понимают очаг первичного некроза вещества мозга в сочетании с кровоизлиянием в эту зону. В очаге ушиба может преобладать кровоизлияние, в редких случаях первичный некроз может не сопровождаться кровоизлиянием.
Известны наиболее характерные участки локализации ушибов мозга при ЧМТ. Чаще всего очаги ушиба располагаются на выступающих поверхностях мозга, на вершине извилин, вплотную прилегающих к внутренней поверхности костей черепа. Это — полюса и орбитальные поверхности лобных долей (рис. 5—25), латеральная и нижняя поверхности височных долей и кора над и под сильвиевой щелью. Характерной локализацией ушиба мозга является кора конвекситальной поверхности мозга (рис. 5—26). Ушибы теменной и затылочной долей и мозжечка, встречаются при переломах костей черепа. На основании мозга, в области базальных субарахноидальных цистерн, ушибы мозга практически не встречаются. Значительно реже наблюдаются ушибы ствола мозга.
Рис. 5.25. Очаговое повреждение мозга. Ушиб орбитальной поверхности лобных долей.
Рис. 5.26. Очаговое повреждение мозга. Ушиб конвекситальной поверхности лобных долей.
Рис. 5.27. Ушиб мозга легкой степени. Сгруппированные точечные кровоизлияния.
В зависимости от механизма травмы ушибы мозга принято разделять на несколько подтипов:
1) Ушиб мозга на месте перелома костей. Локализация очагов ушиба в таких случаях совпадает с участком перелома костей и может наблюдаться как при открытой так и закрытой ЧМТ.
2) Ушиб мозга на месте приложения силы удара (Coup contusion). Ушиб мозга возникает в случаях, когда сила внезапного и локального вдавления костей черепа превышает толерантность прилежащих отделов мягкой мозговой оболочки и вещества мозга.Разрыв сосудов мягкой мозговой оболочки обычно является результатом сильного натяжения, которое возникает при быстром возвращении к своей нормальной конфигурации локально сдавленного эластичного участка кости. При превышении силы удара эластичности костей, происходит перелом костей черепа и ушиб прилежащего участка мозга.
3) Ушиб мозга, расположенный в противоположной стороне от места приложения удара (Contrecoup contusion). Классическим примером является ушиб полюсов лобных долей при падении на затылок.
4) Ушибы мозга от вклинения образуются от удара о край мозжечкового намета и большого затылочного отверстия, обнаруживаются на парагиппокамповых извилинах и миндаликах мозжечка. Чаще всего наблюдаются при огнестрельных ранениях, но могут встретиться и в случаях закрытой черпно-мозговой травмы.
5) Скользящий или парасагиттальный ушиб мозга или ушиб Lindenberga — названный так по имени автора, впервые описавшего этот вид ушиба мозга. В этих случаях, чаще всего при ДАП, обнаруживаются билатеральные, но несколько асимметричные очаги ушиба в конвекситальной коре.
Очаги ушиба различны по своей форме, величине, локализации численности. Очаги ушиба, располагающиеся в коре или в коре и прилежащем к коре белом веществе, в зарубежной литературе обозначают как «корковые контузии».
Л.И. Смирнов выделял следующие основные формы ушибов мозга:
1) крупные кортико-субкортикальные очаги геморрагического размягчения с разрывами мягких мозговых оболочек;
2) пятна коркового геморрагического размягчения при целости мягких мозговых оболочек, захватывающие всю толщу коры;
3) геморрагическое размягчение толщи коры при сохранности молекулярного слоя;
4) внутрикорковые пластинчатые (слоистые) размягчения, локализующиеся в большинстве случаев в третьем-четвертом слоях коры;
5) очаги контузионного размягчения, осложненные надрывами твердой мозговой оболочки и внедрением костных осколков в мозговое вещество.
При небольших размерах очага ушиба и локализации его не в жизненно важных структурах мозга, возможно самопроизвольное излечение больного. Так, в опубликованной в 1948 году сводке E. Welte о летальности в клинике общего профиля, среди 2000 умерших от соматических заболеваний, у 2,5% были найдены следы перенесенной ранее ЧМТ, в виде пигментированных рубцов на месте ушибов мозга.
Для объективизации оценки степени повреждения мозга в1985 году J. Adams с соавт. использовали так называемый контузионный индекс. Для этой цели авторы измеряли глубину и ширину очага ушиба в различных участках мозга. При этом границы очага ушиба определялись микроскопически, т.к. не имбибированная кровью некротическая зона при макроскопическом изучении обычно бывает трудно различима.
В результате проведенного исследования J. Adams с соавторами подтвердили, что:
а) ушибы мозга тяжелой степени чаще локализуются в лобной и височной долях, а также выше и ниже сильвиевой щели;
б) ушибы мозга тяжелой степени чаще являются результатом вдавленного перелома костей черепа;
в) независимо от того, приходился ли удар в лоб или затылок, ушиб мозга более тяжелой степени приходится на лобную долю;
г) в случаях несоответствия клиники тяжелой ЧМТ макроскопически неизмененному мозгу, выявляемому на КТ или аутопсии, необходимо тщательное микроскопическое исследование, которое позволит выявить ДАП.
В 1994 году G. Ryan с соавторами, разработали достаточно оригинальный метод количественной оценки степени ушиба мозга. Согласно предложенному протоколу, мозг после фиксации в формалине, разрезается на 116 секторов по предложенной схеме. Обнаруженные в каждом секторе макро- и микроскопические изменения фиксируются и наносятся на диаграммы. Этот метод позволяет детализировать информацию о распространенности повреждений в различных анатомических образованиях мозга, что крайне необходимо при изучении биомеханики ЧМТ.
В соответствии с принятой в нашей стране клинической классификацией ЧМТ, принято выделять три степени тяжести ушиба мозга.
При ограниченных субарахноидальных кровоизлияниях, не сопровождающихся нарушением целостности лептоменингса, в течение первых 5— 7 дней происходит резорбция излившейся крови макрофагами. Кровоизлияние в поверхностные отделы коры приводит к очаговому разрушению концевых ветвей апикальных дендритов нейронов, расположенных в глубоких слоях коры; возможны некробиотические изменения ассоциативных и вставочных нейронов II — IV слоев коры, наиболее ранимых при гипоксии, микроциркуляторных нарушениях.
Последовательные изменения очага ушиба подробно описаны в работах Л.И. Смирнова, R. Lindberg (93, 94), Н.А. Сингур.
Изменение тинкториальных свойств тканей, отражающих развитие некробиотических процессов, переходящих в некроз, ишемические и отечные изменения нейронов, обнаруживаются через 40 минут после травмы.
Характерную клиновидную форму контузионный очаг приобретает уже через 4—5 часов. В перифокальной зоне отмечается плазмаррагия вокруг капилляров и венул, краевое стояние лейкоцитов в сосудах, единичные лейкоциты проникают в поврежденную ткань. Через 8 часов очаг ушиба пропитывается кровью.
В случаях первичных мелкоочаговых кровоизлияний могут обнаруживаться сосуды с разрывами стенок. В течение первых 3 дней зона ушиба представлена некротизированной тканью мозга с кариорексисом, плазмолизом, очаговым скоплением лейкоцитов. В это же время появляются единичные зернистые шары. Через 6—9 дней в очаг первичного некроза активно врастают новообразованные сосуды, располагающиеся среди зернистых шаров. К концу второй недели зона непосредственного повреждения заполняется зернистыми шарами. Через 3—4 месяца зона повреждения замещена очагом волокнистого глиоза (глиальный рубец) или глиомезодермальным рубцом. Среди аргирофильных и глиальных волокон сохраняются единичные макрофаги/зернистые шары.
Рис. 5.28. Ушиб мозга средней степени. Фронтальный срез полушарий мозга, проведенный через клюв мозолистого тела. Контузионный очаг с кровоизлиянием на орбитальной поверхности левой лобной доли.
Рис. 5.29. Ушиб мозга тяжелой степени, захватывающий лобную и височную доли. Разрыв мягких мозговых оболочек.
Рис. 5.30. Ушиб мозга тяжелой степени. Размозжение полюсов лобных долей, субарахноидальное кровоизлияние, вторичное кровоизлияние в ствол мозга.
Рис. 5.31. Мозговой детрит в очаге ушиба, х200 (импрегнация серебром по Бильшовскому).
Рис. 5.32. Кровоизлияние в зоне ушиба мозга, х100 (гематоксилин-эозин).
Причиной общего сдавления мозга с дислокацией ствола может быть диффузное набухание мозга, вследствие отека или гиперемии, повышенное внутричерепное давление. Таким образом, местное или общее сдавление мозга может быть осложнением различных видов ЧМТ.
Время развития симптомокомплекса сдавления мозга зависит от количества излившейся крови и локализации гематомы. Так, эпидуральная гематома объемом около 70 мл излившейся крови, возникшая вследствие повреждения средней оболочечной артерии, вызывает компрессионный и гипертензионный синдром в первые часы или дни после ЧМТ. Тогда как при субдуральной гематоме, значительно большей по объему излившейся крови около 150 мл, синдром сдавления мозга может развиться через дни и недели.
В случаях сочетания под- и надоболочечных гематом с ушибом мозга, довольно сложно бывает определить степень изменения мозга, вызванного локальным ушибом. Как в случаях вдавленного перелома, в месте сдавления мозга развивается очаг геморрагического размягчения, так и при ушибе мозга.
При отсутствии очагов ушиба мозга, в течение первых суток после субдурального или эпидурального кровоизлияния в веществе мозга, прилежащем к оболочечным гематомам, могут обнаружиться рассеянные петехиальные или мелкоочаговые кровоизлияния, полнокровие сосудистой системы. В последующие сутки нарастают нарушения микроциркуляции в коре мозга, увеличивается число ишемически измененных, так называемых «красных нейронов».
При медленном нарастании давления, что чаще наблюдается в случаях хронической эпидуральной гематомы и хронической субдуральной гематомы, увеличиваются дистрофические изменения в подлежащем участке коры, что приводит к постепенной гибели нейронов и формированию в коре мозга очажков неполного некроза с заместительным глиозом.
Известно, что травма первой пары черепно-мозговых нервов, являющаяся основной причиной потери обоняния, встречается, приблизительно, в 7% случаев ЧМТ. Ушиб орбитальной поверхности лобных долей и переломы орбитальной пластинки часто сопровождается ушибом луковицы обонятельного нерва.
Перелом костей передней черепной ямки может быть причиной травматического повреждения зрительного нерва и зрительного тракта. Наиболее уязвимой и, потому, наиболее часто травмируемой частью зрительного нерва является его интраканаликулярный участок. В результате ЧМТ могут возникнуть первичные и вторичные повреждения зрительных нервов.
К первичным повреждениям зрительного нерва относятся вызванные механической силой и происшедшие во время ЧМТ, субдуральные и субарахноидальные кровоизлияния, как в интраорбитальном, так и интракраниальном отрезках нерва, Кроме того, к первичным травматическим повреждениям зрительного нерва можно отнести вызванные ударной волной контузионные некрозы в паренхиме нерва, а также первичные повреждения аксонов.
Вторичные повреждения зрительного нерва являются результатом отека паренхимы самого нерва или диффузного отека полушарий мозга. Иногда наблюдаемое при отеке мозга сдавление хориоидальной артерии, может привести к инфаркту зрительного нерва. Вторичный некроз зрительного нерва может быть вызван локальной окклюзией глазничной артерии и ее ветвей. Возможны вторичные кровоизлияния в оболочки и паренхиму нерва.
При тяжелой травме черепа с переломом вершины орбиты и при разрыве сфеноидальной щели, может наступить повреждение III, IV и VI нервов и офтальмической ветви V нерва. III, IV и V пары черепно-мозговых нервов могут быть разрушены не только непосредственно костными отломками, но также вторично, при тенториальном вклинении ствола мозга, тромбозе кавернозного синуса или развитии травматической каротидно-кавернозной фистулы.
В литературе имеются только единичные сообщения о случаях травмы других черепно-мозговых нервов.
Так, тройничный нерв и его интраорбитальная часть могут быть травмированы при переломе основания средней черепной ямки.
Перелом пирамидки височной кости может травмировать VII и VIII нервов, что может встретиться при лобно-затылочном направлении силы удара.
Травматическое повреждение других пар черепно-мозговых нервов описаны в случаях огнестрельных ранений.
В посттравматическом периоде наиболее часто встречается тромбоз общей или внутренней сонной артерии, значительно реже обнаруживается тромбоз вертебральной артерии и еще реже — тромбоз остальных интракраниальных артерий. При этом прямой зависимости характера повреждения артерии от тяжести самой травмы не замечено.
К повреждению общей сонной артерии или внутренней сонной артерии может привести травма шеи, перелом костей основания черепа, длительное латеральное сгибание или натяжение шеи. Тромбоз поврежденной сонной артерии развивается в течение нескольких часов, дней или даже недель после травмы. Описаны случаи посттравматического тромбоза супраклиноидной части внутренней сонной артерии и средней мозговой артерии. Результатом тромбоза артерий является ишемический инфаркт мозга.
Наиболее частая локализация очага повреждения вертебральных артерий, это — отрезок между 5 и 6 шейными позвонками.
Перелом костей основания черепа или проникающее ранение каротидного канала способствуют разрыву стенки артерии и истечению крови в кавернозный синус, что приводит к венозному полнокровию глаза, экзофтальму и другим характерным признакам.
При двустороннем каротидно-кавернозном соустии, из-за уменьшения притока артериальной крови в мозг, может развиться ишемическое повреждение мозга. Посттравматическое каротидно-кавернозное соустье обнаружено у 2% пациентов, переживших тяжелую ЧМТ, особенно в случаях, когда сила удара была направлена в лобно-височную область.
Травматические аневризмы интракраниальных артерий образуются на ветвях средней мозговой артерии и передней мозговой артерии. Болыиинство травматических аневризм являются ложными. В этих случаях поврежденный участок стенки артерии представлен организующейся гематомой, прилежащей к сосуду и окружающей ее. Аневризматическое расширение ослабленной стенки сосуда может наблюдаться в случаях частичного повреждения сосуда без его разрыва.
Основные отличия травматической аневризмы от артериальной аневризмы — это локализация ее дистальнее места развилки виллизиева круга, отсутствие шейки аневризмы, неровные контуры мешка.
В то же время, травма может способствовать разрыву предшествующей артериальной аневризмы или артериального выпячивания. Для дифференциальной диагностики необходимо дополнительное гистологическое исследование артерии, окраска на эластику. В случаях истинной артериальной аневризмы выявляется нарушение гистоструктуры эластической мембраны.
Травма мозга, без переломов и трещин костей основания черепа, особенно в случаях атеросклеротически измененных артерий основания мозга, может привести к тромбозу артерии. Причиной этого может быть отрыв мышечного слоя артерии от адвентиции, особенно в участках расположения атеросклеротической бляшки и образование расслаивающейся аневризмы.
Кроме травмы артерий с последующим тромбозом их просвета, после травмы головы может развиться тромбоз синусов твердой мозговой оболочки и корковых вен, что также ведет к очаговому нарушению мозгового кровотока.
Причины повреждения гипофиза различны, в том числе перелом костей основания черепа, захватывающий турецкое седло; повышенное внутричерепное давление, ведущее к сдавлению и разрушению стебля гипофиза; гипотензивный шок. Во время ЧМТ может оторваться ножка гипофиза от серого бугра, что ведет к инфаркту передней доли гипофиза.
Прижизненная диагностика повреждения гипоталамуса и стебля гипофиза стала возможной благодаря современным методам визуализации мозга, в частности МРТ.
Из костей, составляющих свод черепа, на первом месте по частоте переломов стоит теменная кость, затем лобная, реже — затылочная и височная кости.
Вдавленные переломы свода черепа возникают, когда повреждающая сила действует на ограниченную площадь (рис. 5—36). Оскольчатые переломы и сквозные трещины возникают при воздействии тупой силы на обширный участок черепа (рис. 5—37). Особенно часто встречаются неполные переломы, при котором повреждается целостность внутренней пластины кости.
Рис. 5.35. Горизонтальный срез полушарий мозга на уровне островка. Деформация переднего рога правого бокового желудочка мозга, вызванная сдавлением субдуральной гематомой, располагавшейся в правой лобно-височной области
.
Рис. 5.36. Перелом костей свода ударом топора по голове (препарат П. О. Ромодановского)
Рис. 5.37. Множественный перелом костей свода черепа (препарат П. О. Ромодановского).
Тяжесть травмы определяется не самим переломом костей, а объемом и глубиной повреждения мозговой ткани. Возможны случаи обширного повреждения черепа при сохранности содержимого черепа. Довольно часто переломы свода черепа сопровождаются ушибом мозга, чаще в местах переломов костей и реже по механизму противоудара. Костные осколки могут повредить целостность твердой мозговой оболочки, ее сосудов и синусов, могут внедриться в вещество мозга.
При переломах основания черепа часто наблюдается разрыв твердой мозговой оболочки, что создает угрозу возникновения различных инфекционных осложнений; смещение костных отломков при переломах свода черепа обычно небольшое.
Переломы основания черепа часто сопровождаются внутричерепными кровоизлияниями и повреждением черепно-мозговых нервов.
Очагом поражения называется территория с расположенными на ней зданиями, сооружениями, инженерными сетями, коммуникациями, оборудованием, техникой и людьми, подвергшаяся поражению, разрушению или заражению в результате возникновения чрезвычайной ситуации. Различают простые и комплексные (сложные) очаги поражения в зависимости от числа одновременно действующих поражающих факторов. Важнейшие поражающие факторы, возникающие при чрезвычайных ситуациях:
Упругие волны при землетрясениях;
Ударная волна при взрыве;
Пламя пожара и световое излучение;
Радиоактивное заражение;
Затопление;
Эпидемии.
Упругие волны при землетрясении рассмотрены выше.
Ударная волна при взрыве - зона сжатого воздуха, которая распространяется со сверхзвуковой скоростью от центра взрыва, вызывая поражение людей, разрушение зданий, сооружений, техники и др. Важнейшая количественная характеристика ударной волны - избыточное давление фронта ударной волны ΔР ф - разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным давлением (атмосферным давлением.).Единицы измерения – килопаскаль, или килограмм на квадратный сантиметр.
1кПа=1000 Па≈0,01кГ/см 2 ,
1кГ/см 2 ≈100 кПа (101325Па).
Действие ударной волны на незащищённого человека:
до 20кПа - без особых последствий (звон в ушах, нарушение ориентации);
20…40кПа - лёгкие поражения (легкая контузия, временная потеря слуха, вывихи, ушибы);
40…60кПа - средние поражения (травмы мозга с потерей сознания, повреждения органов слуха, кровотечение из носа и ушей, переломы и вывихи конечностей);
60…100кПа - тяжёлые и крайне тяжёлые поражения (травмы мозга с продолжительной потерей сознания, множественные переломы, повреждения внутренних органов и т.п.);
более 100кПа - смертельные поражения.
Косвенное воздействие ударной волны заключается в поражении людей предметами,увлекаемыми ударной волной.
Действие ударной волны на здания и сооружения:
10…20кПа - слабые разрушения;
20…30кПа - средние разрушения;
30…50кПа - сильные разрушения;
более 50кПа - полные разрушения.
Характеристика очага поражения при взрыве газовоздушной смеси
Чаще всего в промышленности и на транспорте происходят взрывы нефтепродуктов (сжиженный газ, сжатый газ, бензин, легкокипящие нефтяные фракции и т.д.). Очаг поражения при этом характеризуется возникновением трёх зон (рис.1).
I – зона действия детонационной волны – находится в пределах облака, т.е. зона, в которой происходит молниеносное горение взорвавшегося углеводорода, на внешней границе этой зоны ΔР ф ≈ 1700 кПа (r 1 );
II – зона действия продуктов взрыва - охватывает объём пространства, в котором рассеиваются продукты взрыва, на внешней границе этой зоны ΔР ф ≈ 300 кПа (r 2 );
III – зона действия воздушной ударной волны, условно внешней границей считается радиус r 3 , для которого ΔР ф ≈ 10 кПа - величина практически безвредная для зданий, сооружений и людей.
Рисунок 1 – Зоны поражения при взрыве газовоздушной смеси
Методика расчёта радиусов зон и величин избыточного давления в очаге поражения при взрыве газовоздушной смеси
, где - число тонн взорвавшегося вещества;
кПа;
; 
,
где - расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки.
Для III зоны задаются расстоянием от центра взрыва , затем находят вспомогательную безразмерную величину :
Дальнейший расчёт зависит от величины :
если , то 
;
если , то 
.
Очаг ядерного поражения
При ядерном взрыве действуют следующие поражающие факторы:
· ударная волна;
· световое излучение;
· проникающая радиация;
· радиоактивное заражение местности;
· электромагнитный импульс.
Действие ударной волны на здания, сооружения и человека рассмотрено выше.
Cветовое излучение - электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра.
Основной параметр - световой импульс U св - количество световой энергии, падающей на единицу поверхности, перпендикулярной направлению излучения. Единицы измерения: 1 кал/см 2 ≈ 42 кДж/м 2 .
Световое излучение вызывает возгорание зданий и сооружений. Принято делить очаг ядерного поражения на:
· зону пожаров (тления) в завалах; на внешней границе этой зоны U св = 1700-2400 кДж/м 2 ;
· зону сплошных пожаров, на внешней границе световой импульс около 400- 600 кДж/м 2 ;
· зону отдельных пожаров, на внешней границе световой импульс около 100-200 кДж/м 2 .
Действие светового излучения на открытые участки кожи человека:
100…200 кДж/м 2 - ожоги I степени;
200…400 кДж/м 2 - ожоги II степени;
400…600 кДж/м 2 - ожоги III степени;
600 кДж/м 2 и более - ожоги IV степени.
Радиоактивное заражение
Возникает при выпадения на местность радиоактивных веществ вследствие ядерного взрыва или аварии на АЭС с выбросом радиоактивных веществ. На радиоактивно зараженной местности источниками радиоактивного излучения являются: осколки (продукты) деления ядерного материала, наведенная радиоактивность в грунте и других материалах, непрореагировавшее ядерное топливо. Радиоактивное излучение ионизирует атомы и молекулы вещества, а при прохождении через живую ткань – молекулы, входящие в состав клеток. Это приводит к нарушениям нормального функционирования живой материи, изменению функций белков, ДНК, клеток, отдельных органов, систем и организма в целом.
Радиоактивное заражение количественно можно охарактеризовать такими параметрами:
Доза- количество энергии ионизирующих излучений, поглощенное единицей массы облучаемой среды (интегральная характеристика). Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы. Экспозиционная доза (обозначение D ) измеряется в рентгенах (внесистемная единица) и радах (системная единица): 1Р = 0,87 рад; 1рад = 1,14Р.
Мощность дозы (уровень радиации)- дифференциальная характеристика. Единицы измерения в системе СИ – рад в час; обозначение Р n , где n - время после взрыва (заражения), в ч.
Мощность дозы со временем падает по экспоненциальному закону:
Для ядерного взрыва – Р t =Р 1 t –1,2 ;
Для аварии на АЭС – Р t =P 1 t –0,4. .
Действие радиоактивного излучения на человека (степени лучевой болезни):
100-200 рад – 1 я степень лучевой болезни;
200-400 рад – 2 я степень лучевой болезни;
400-600 рад – 3 я степень лучевой болезни;
600 и более рад – 4 я степень лучевой болезни.
 |
А - зона умеренного заражения, Р 1 =8рад/ч.; D ∞ =40рад;
Б - зона сильного заражения, Р 1 =80рад/ч; D ∞ =400рад;
В - зона опасного заражения, Р 1 =240рад/ч; D ∞ =1200рад;
Г - зона чрезвычайно опасного заражения, Р 1 =800рад/ч; D ∞ =4000рад.
Рисунок 2 – След радиоактивного облака
Каждая зона характеризуется (на внешней границе) :
· мощностью дозы через час после взрыва Р 1 ;
· дозой за период полного распада радиоактивных веществ D ∞ .
Таблтца 3 – Падение уровней радиации после ядерного взрыва
| Время, ч | 1 сутки | 2 суток | 4 суток | ||||
| Уровень,% | 2,3 | 0,4 |
Допустимые дозы (подробнее рассматриваются в курсе БЖД):
· для военнослужащих в военное время:
25 рад за 1 сутки или
50 рад за 4 суток или
100 рад за 10 суток;
· для персонала, работающего с радиоактивными веществами (упрощено, для I категории внутренних органов) 5 бэр/год;
· для населения 0,5 бэр/год.
Естественный радиоактивный фон составляет в норме 10…30 микрорад/ч, но есть районы Земли, где этот фон завышен (иногда в десятки раз), особенно в высокогорных районах. На территории ДГМА естественный фон в пределах 13…17 микрорад/ч.
Авария на ЧАЭС сопровождалась выбросом радиоактивных веществ в атмосферу на протяжении нескольких суток, в течение этого времени ветер многократно менял направление и силу, выпадали осадки. В результате основные зоны радиоактивного загрязнения после аварии сформировались весьма хаотично и неравномерно. Площади с высокими уровнями мощности доз относительно невелики по размерам (площадь с мощностью дозы 1 рад/ч и более составила всего 10 км 2), но в составе радионуклидов в аварийном выбросе содержание долгоживущих изотопов было велико. В целом с учетом постоянного распада радионуклидов, диффузии радиоактивных веществ в грунт, ветрового переноса, смыва осадками и паводковыми водами степень загрязнения через год (к 1 мая 1987 г.) уменьшилась примерно в 55 раз. Концентрация радиоактивных материалов в водных бассейнах за то же время уменьшилась более чем в 20 раз.
Похожая информация.
