Радіоактивне зараження місцевості

Радіоактивним зараженням місцевості (рзм) називається зараження місцевості, об'єктів, повітря радіоактивними речовинами (РВ), які випадають із радіоактивної хмари ЯВ, а також, які виходять у результаті взаємодії нейтронів ЯВ із середовищем.

Джерелами РЗМ є:

1. Осколки розподілу ядер важких елементів.

Осколки розподілу нестійких ядер, які мають надлишок нейтронів, випробовують ряд послідовних бета‑ розпадків. Перехід осколків у стабільний стан супроводжується гамма-випромінюванням.

У такий спосіб осколки розподілу представляють собою суміш численних до 200 радіонуклідів з періодом напіврозпаду від частки секунди до сотні й більше років, що випромінюють бета‑ й гамма-випромінювання.

Середня активність суміші ізотопів із часом змінюється за емпіричним законом

, де (1)

А₀ – активність ізотопів у момент часу t₀ після ЯВ.

А(t) - активність ізотопів по закінченні часу t з моменту вибуху.

2. Частина ядерного пального, що не розділилося ²³⁵U, ²³⁹Pu. Період напіврозпаду ²³⁵U – 7·10⁸ лет, ²³⁹Pu – 24, 3·10³ лет. Активність незначна. Розпад супроводжується альфа- випромінюванням, котре небезпечне при внутрішньої опроміненні.

3. Наведена радіоактивність.

Під час взаємодії нейтронів із середовищем виходять коротко живучі ізотопи елементів, які мають період напіврозпаду кілька доби. Характер РЗМ буде визначатися хімічним складом елементів середовища і як правило буде вносити помітний вклад у загальне зараження в районі вибуху.

Механізм утворення РЗМ полягає в наступному:

При Т=10⁶‑ 10⁷ ДО, ядерне пальне, осколки розподілу, матеріал боєприпасів перетворюються в газоподібний стан. Ця маса газу розлітається від центра вибуху, у результаті чого в центрі виходить порожня сфера. Після виходу ударної хвилі (УВ) тиск у середині вогненної кулі відновлюється до нормального, а щільність внаслідок високої температури рівняється нулю. Різниця щільності усередині й ззовні вогненної кулі приводить до утворення піднімальної архімедової сили.

При НЯВ вогненна куля торкати поверхня землі, що плавиться, випаровується. Ґрунт і піднятий пил підхоплюються висхідними потоками повітря нагору, утворять пиловий стовп.

У міру підйому вогненна куля прохолоджується, відбувається конденсація осколків розподілу, перемішування їх з пилом, утворення склоподібних радіоактивних часточок.

Охолодження кулі приводить до зміни його виду й перетворенню в радіоактивну хмару. Якщо щільність повітря в хмарі зрівняється із щільністю навколишнього повітря, підйом припиниться. Найбільші часточки діаметром близько 1000 мкм перебувають у ніжці хмари, більше маленькі піднімаються разом із хмарою. Через деякий час часточки випадають на місцевість і заражають її.

РЗМ кількісно оцінюється масштабами й ступенем зараження. При ЯВ зараження створюється як у районі центра (епіцентру) вибуху, так і на шляху руху хмари вибуху (радіоактивний слід хмари вибуху).

Основною величиною, що характеризує ступінь радіоактивного зараження, є потужність дози випромінювання, тобто дози опромінення в одиницю часу

.

1.2. ХІМІЧНА ЗБРОЯ - це зброя, вражаюча дія якої заснована на використанні бойових токсичних хімічних речовин (БТХР).

До БТХР відносять отруйні речовини (ОР) і токсини, які уражають організм людини та тварин, а також фітотоксиканти, які призначаються для ураження різних видів рослинності.

В сучасний час існує багато засобів доставки БТХР до цілі (від гранат до стратегічних ракет). Виділімо з них тільки виливні авіаційні прилади (ВАП).

ОР і токсини можна класифікувати за:

тактичному призначенню (мета застосування)

1) смертельні (Зарін, Зоман, GP, VX, іприт, XR (токсин)),

2) що тимчасово виводять з ладу (BZ, PG (стафилокковий ентератоксин)),

3) подразнюючої дії (CN, CS, CR);

фізіологічної дії на організм

1) нервно-паралітичної дії (Зарін, Зоман, GP, VX, XR),

2) шкіро-наривної дії (іприт),

3) психохімічної дії (BZ),

4) блювотної дії (PG),

5) сльозотечної дії (CN, CS, CR).

Головним представником фитотоксикантів є гербециди війскового призначення (рецептури „оранжева”, „біла” і „синя”). Всі вони є небезпечні для людини та тварин із-за наявності в них діоксину (технологічна домішка рецептур).

Мета застосування БТХР є:

· ураження живої сили;

· стримання бойових дій, та виснаження живої сили (головна ціль).

Показники бойової ефективності.

Бойовий стан: пара, аерозоль, краплі.

Бойова концентрація – це діапазон масової концентрації від С_min до С_max (одиниця виміру – мг/л). С_min – мінімальна концентрація БТХР, в якій людина знаходиться 24 години і отримає ураження, що відповідає біологічному ефекту БТХР. С_max - максимальна концентрація БТХР, в якій людина знаходиться 1 хвилину і отримає ураження, що відповідає біологічному ефекту БТХР.

Щільність зараження – кількість БТХР на одиницю площі – Δ (мг/м²).

По аналогії з бойовою концентрацією визначається діапазоном щільності (Δ _min – Δ _max).

Токсичність БТХР – це здібність БТХР сприяти вражаючу дію на організм. Вона характеризується кількістю речовини, що викликає вражаючий ефект.

У цілях кількісної оцінки токсичності БТХР використовується поняття токсичних доз для різних шляхів проникнення до організму:

· інгаляційний,

· шкірно-резорбтивний.

Токсодоза БТХР – кількість речовини, що потрапила до організму і викликала визначений токсичний ефект і приймається рівною:

при інгаляційних ураженнях – додатку ( – середня концентрація БТХР у повітрі; t – час перебування людини у зараженому повітрі);

при шкіро-резорбтивних ураженнях – масі рідинного БТХР, що викликає визначений ефект ураження при попаданні на шкіру.

Існують наступні інгаляційні дози:

· середня смертельна токсодоза LCt₅₀, що викликає смерть у 50% уражених;

· середня токсодоза, що виводить з ладу ІCt₅₀, що викликає вихід з ладу у 50% уражених;

· середня порогова токсодоза PCt₅₀, що викликає початкові симптоми ураження у 50% уражених.

Ці дози виміряються: , .

Шкіро-резорбтивна токсодоза LD₅₀ вимірюється в г/люд або мг/кг.

Порівняна характеристика токсичності БТХР відбувається за середніми смертельними токсодозами.

1.3. Біологічна зброя – це спеціальні боєприпаси і бойові прилади з засобами доставки, споряджені біологічними засобами. Вона призначено для масової поразки людей, тварин і рослин, дія, що заснована на використанні хвороботворних властивостей мікроорганізмів і продуктів їх життєдіяльності, а в деяких випадках для псування матеріалів озброєння, військової техніки і спорядження. Вона заборонено міжнародною конвенцією 1972 р.

Термін «біологічна зброя» більш повно визначає всі аспекти, пов'язані з цим поняттям, оскільки в якості, що штучно поширюють збудників хвороб, і можуть бути патогенні представники всіх класів мікроорганізмів - бактерій, вірусів, рикетсій, спірохет, грибків і найпростіших. Всі вони об'єднуються загальною назвою біологічні засоби (БЗ), складають вражаючу основу ведення біологічної війни

Основу вражаючої дії складають біологічні засоби (БЗас) – спеціальні відібрані для бойового застосування біологічні агенти, які здатні у випадку проникнення до організму людини, тварин (рослин) викликати важкі інфекційні захворювання (інтоксикації). До них відносять:

· окремі види хвороботворних мікробів і вірусів – збудників найбільш небезпечних інфекційних захворювань;

· токсичні продукти життєдіяльності мікробів і вірусів;

· генетичний матеріал – молекули інфекційних нуклеінових кислот, що утримуються з мікробів (вірусів).

Для ураження людей використовують:

· збудники бактеріальних захворювань (чума, туляремія, бруцельоз, сибірська виразка, холера);

· збудники вірусних захворювань (натуральна віспа, жовта лихоманка, венесуельський енцефаломієліт коней);

· збудники риккетсиозів (сипний тиф, плямиста лихоманка Скелястих гір, Ку-лихоманка);

· збудники грибкових захворювань (кокцидіодомікоз, покардіоз, гістоплазмоз).

Патогенні мікроорганізми - збудники інфекційних хвороб надзвичайно малі по розмірах, не мають кольору, запаху, смаку і тому не визначаються органами почуттів людини. У залежності від розмірів, будівлі і біологічні властивості вони підрозділяються на класи, із яких крім вірусів найбільше значення мають бактерії, рикетсії і грибки.

Бактерії являють собою різноманітні за формою і розмірами одноклітинні мікроорганізми. Розміри їх коливаються від 0, 5 до 8-10 мкм. Розмножуються простим поперечним розподілом, створюючи через кожні 28-30 хв. дві самостійні клітини. Під впливом прямих сонячних променів, що дезінфікують речовин і високої температури (понад 60^о С) бактерії швидко гинуть. До низьких температур малочутливі і вільно переносять заморожування до мінус 20^о С і більш. Деякі види бактерій для виживання в несприятливих умовах спроможні покриватися захисною капсулою або перетворюватися в спору, що володіє високою стійкістю до впливу зовнішнього середовища. Патогенні бактерії є причиною багатьох важких інфекційних захворювань людини (сільськогосподарських тварин), таких, як чума, сибірська виразка, легионеллез, сап і ін. Деяка бактерія, знаходячись у зовнішньому середовищі в сприятливих для свого розвитку умовах, активно утворять продукти життєдіяльності, умовах, активно утворять продукти життєдіяльності, що володіють у відношенні організму людини (тварин) украй високою отруйністю і викликаючи важкі, часто зі смертельним виходом, ураження. Ці отрутні продукти життєдіяльності одержали назву мікробних токсинів. Найбільша увага закордонних спеціалістів залучають ботулиничний токсин і стафилакокковий ентеротоксин.

Своєрідною групою бактериеподібних мікроорганізмів є рикетсії. Це невеличкі, розміром від 0, 4 до 1 мкм, клітини-палички. Розмножуються поперечним бінарним розподілом тільки усередині клітин живих тканин. Вони не утворять спору, але достатньо стійкі до висушування, заморожуванню, дії щодо високих (до 56^о С) температур. Рикетсії є причиною таких важких захворювань людини, як сипний тиф, плямиста лихоманка Скелястих гір, Ку-лихоманка й ін.

Грибки - одно- або багатоклітинні мікроорганізми рослинного походження, що відрізняються від бактерій більш складною будовою і засобом розмноження. Спори грибків високостійки до висушування, впливу сонячних променів і дезинфікуючих речовин. Захворювання, що викликаються патогенними грибками, характеризуються поразкою внутрішніх органів із важким і тривалим спливанням. Серед них такі важкі інфекційні захворювання людей, як кокцидиоидомикоз, гистоплазмоз і інші глибокі мікозі.

Віруси - велика група біологічних агентів, що не мають клітинної структури, спроможних розвиватися і розмножуватися тільки в живих клітинах, використовуючи для цього їх біосинтетичний апарат. Розміри позаклітинних форм вірусів коливаються від 0, 02 до 0, 4 мкм. Більшість із них не достатньо стійкі до різноманітних факторів зовнішнього середовища: погано переносить висушування, сонячне світло, особливо ультрафіолетові промені, а також температуру вище 60^о С і дія дезінфікуючих засобів (формаліну, хлорамиу і ін.). Патогенні віруси є причиною багатьох важких і небезпечні захворювань людини (сільськогосподарських тварин, рослин), таких, як натуральна віспа, тропічні геморрагичні лихоманки, ящур, лихоманка долу Рифт і ін.

За даними закордонної пресі серед численних хвороботворних мікроорганізмів найбільше ймовірними для бойового застосування є збудники, що викликають у людей: чуму, туляремію, сибірську виразку, бруцельоз, сап меліоидоз, холеру (бактеріальні захворювання); пситакоз (хвороба, що викликається хламидиями); натуральну віспу, жовту лихоманку, лихоманку Денге, американський енцефаломіелит коней (вірусні захворювання); сипний тиф, плямисту лихоманку Скелястих гір, Ку-лихоманку (риккетсиозні захворювання); кокцидиодомикоз, нокардиоз, гистоплазмоз (грибкові хвороби - системні микози).

Для ураження тварин використовують: збудники ящура, чуми великої рогатої худоби, чуми свиней, сибірської виразки, сапу, африканської лихоманки свиней, помилкового сказу та інших захворювань.

Засобами знищення сільськогосподарських культур або зниження їх врожайності є збудники іржі хлібних злаків, перикуляриоза рису, фитофтороза картоплі, гомоза бавовнику, пізнього зів'янення кукурудзи і збудники інших бактеріальних, вірусних і грибкових хвороб рослин, фітотоксиканти, дефоліанти, гербіциди й інші хімічні речовини.

Особливість біологічної зброї полягає в тому, що її бойовий ефект може проявитися у виді виникнення масових інфекційних захворювань. Епідемічність - основна властивість біологічної зброї: після біологічного нападу первинний результат поразки живої сили згодом може усе більш розширюватися і зростати. Якщо для виклику інфекційного захворювання мінімальна доза, що інфікує, складає десятки або сотні мікробних осіб, то їх розмноження в живому організмі (самовоспроізведення - репродукція) багаторазово збільшує початкову хвороботворну біомасу, створюючи тим самим передумови для епідемічного поширення інфекційних захворювань (епідемії).

Складність своєчасного установлення факту застосування противником біологічних засобів, можливість застосування комбінованих рецептур, що складаються з декількох видів патогенних мікроорганізмів, можуть створювати серйозні утруднення в ранньому розпізнаванні і здійсненні екстреної профілактики інфекційних захворювань. Чимала трудність наступного лікування, величезний психологічний вплив виникаючої ситуації - усе це служить серйозним доповненням до бойових властивостей біологічної зброї.

Способи бойового застосування БЗ є:

1) Аерозольний спосіб – розпилення біологічних рецептур для зараження приземного шару повітря частками аерозолю. Використовують розпилювальні авіаційні прилади (РАП);

Закордонні військові спеціалісти переглядають аерозольний засіб як основний, найбільше ефективний і перспективний, тому що він дозволяє раптово і скритна заражати біологічними засобами на великих просторах приземної маси повітря, місцевість і живу силу, що знаходиться на ній, озброєння і військову техніку При цьому зараженню біологічним аерозолем одночасно піддається жива сила, не тільки відкрито розташована на місцевості, але і знаходиться в негерметизованих озброєнні, військової техніки і спорудах.

Цей засіб також дозволяє: використовувати в бойових цілях майже усі види БЗ (збудників інфекційних захворювань і мікробні токсини, у тому числі і ті, що у природних умовах через повітря не передаються); забезпечувати зараження організму як масованими дозами одного виду БЗ, так і комбінації різноманітних їх видів. Крім того, захист організму від аерозолів БЗ при їх проникненні через органи подиху є задачею більш складною, ніж при інших засобах застосування БЗ, через відсутність на цьому шляху в організму ефективних захисних бар'єрів, а виникаючі в результаті зараження легеневі форми захворювань завжди протікає значно важче і частіше закінчується смертельним виходом. Все це може різко знизити ефективність засобів екстреної профілактики, створити атипичні картини ураження, прискорити вихід живої сили з ладу, збільшити вагу і летальність поразки.

Переклад біологічних рецептур в аерозоль здійснюється двома основними методами: силою вибуху ВВ біологічних боєприпасів і за допомогою розпилювальних пристроїв.

До гідності першого методу - вибуху закордонні спеціалісти відносять простоту, надійність, високу економічність. Проте в результаті утворення в момент вибуху високої температури й ударної хвилі спостерігається значна загибель біологічних засобів. Щоб зменшити ступінь впливу факторів вибуху на БЗ, у біологічних боєприпасах передбачається використовувати найменшу кількість ВВ і оболонку з тонких і м'яких матеріалів. З цієї причини біологічні боєприпаси повинні відрізнятися від звичайних боєприпасів специфічністю конструкції і малого калібру, вибух його на місцевості супроводжується глухому, слабкому, невластивим розірванню звичайних боєприпасів звуком і утворенням невеличкої, що швидко зникає, хмари аерозолю. По цих зовнішніх, непрямих ознаках у ряді випадків можна судити про факт застосування противником біологічної зброї.

У розпилювальних пристроях переведення рецептури в аерозоль здійснюється або повітряним потоком, що набігає, (у виливних авіаційних приладах). Розпилювальні пристрої, установлювані на пілотованих і безпілотних літальних апаратах, дозволяють створювати на визначених висотах хмара зараженої атмосфери, що, дрейфуючи і поступово осідаючи, здатне заражати приземні повітряні маси над значною по площі територією. Так, у закордонній літературі вказувалося, що розпилення за допомогою механічного генератора аерозолів 190 л біологічної рецептури виявилося достатнім для створення концентрацій, що заражають, на площі більш 60 км².

Глибина поширення хмари біологічного аерозолю в приземному шарі атмосфери і час зберігання їм своєї вражаючої спроможності залежать у першу чергу від метеорологічних і топографічних умов, таких, як ступінь вертикальної стійкості приземного шарі повітря, швидкість і напрямок вітру, температура і відносна вологість повітря, наявність осадків або прямої сонячної радіації, а також рельєфу місцевості (табл.1). Закордонні військові спеціалісти вважають, що найбільше ефективним застосування біологічного аерозолю виявиться в осінньо-зимовий час року при температурі повітря від мінус 15 до плюс 10^о С, в інверсійних або ізотермічних умовах вертикальної стійкості повітря, при швидкості вітру 1-4 м/с, відсутності сонячної радіації й осадків.

Таблиця 1

Метеорологічні умови, що визначають можливу стійкість і вражаючу спроможність біологічного аерозолю

*Необхідно одночасна наявність усіх перерахованих факторів.

**При наявності хоча б одного з факторів.

На рівній відкритій місцевості поширення аерозольної хмари відбувається рівномірно. Всі інші рельєфи місцевості в тому або іншому ступені збільшують розсіюванні хмари і зменшують район зараження. У ущелинах, лощинах, ярах, лісових масивах, населених пунктах із щільною житловою і промисловою забудовою, де обмежена циркуляція повітряних мас і дія прямої сонячної радіації, можливо затікання і застосування хмари біологічного аерозолю, зберігання їм на більш тривалий час вражаючих властивостей. Частки аерозолю, що осіли на землю, з'єднуються з пиловими частками ґрунту і при сильному вітрі, а також при прямуванні особового складу, озброєння і військової техніки по зараженій місцевості знову піднімаються в повітря, створюючи повторний біологічний аерозоль. У випадках застосування противником стійких видів біологічних засобів цей аерозоль стає додатковим джерелом можливого зараження особового складу.

2) Трансмісивній засіб – розсіювання у районі цілі штучно заражених БЗ кровоссущих переносників. Використовують ентомологічні боєприпаси (фарфорові бомби);

Трансмісивній засіб полягає в навмисному розсіюванні в заданому районі штучно заражених біологічними засобами переносників, що кровососут, за допомогою ентомологічних боєприпасів (авіаційних бомб і контейнерів спеціальної конструкції).

Засіб заснований на тому, що багато хто з існуючих у природі кровососущих членистоногих легко сприймають, довгостроково зберігають, а потім через укуси передають збудників ряду небезпечних для людини і тваринних захворювань. Так, окремі види комарів спроможні передавати жовту лихоманку, лихоманку Денге, венесуельський енцефаломиелит коней, блохи - чуму, воші - сипний тиф, москіти - лихоманку паппатачи, іксодові клещи - Ку-лихоманку, енцефаліти, туляремію й ін. Закордонні військові спеціалісти думають, що застосування штучно заражених переносників найбільше мабуть у теплий час року (при температурах від 15^о С і вище) і природних умовах, близьких до природному обитанию переносників.

Хоча трансмісивній засіб розглядається як допоміжний, він може виявитися достатньо ефективним, коли в силу визначених умов (метеорологічному, топографічних і даже політичних) інші засоби застосування БЗ скористатися не можуть. (Підтвердженням цього може служити навмисно викликана в 1981 р. на Кубі великомасштабна епідемія лихоманки Денге, у результаті якої занедужало 344, 2 тис. чоловік. Авторитетна міжнародна комісія спеціалістів, що займалася розслідуванням обставин виникнення епідемії, підтвердила, що причиною явилися комарі роду Аёдес, вирощені і штучно заражені збудником Денге американськими спеціалістами, а потім таємно доставлені агентами ЦРУ на Кубу.)

За повідомленнями преси, до дійсного часу розроблені й освоєні засоби масового одержання і штучного зараження окремих видів переносників, що кровососут, у кількостях, необхідних для бойового використання. Одночасно вказується на можливість штучного одержання нових рас переносників, що кровососут, що володіють підвищеною стійкістю до інсектицидів і зберігаючих активності - спроможність нападати і заражати людини - уже при температурі 7^оС і вище, а також на створення синтетичних препаратів-фермонів, спроможних залучати до місць розпилення цих препаратів переносників, що кровососут, і підвищувати їх агресивність.

3) Диверсійний спосіб – зараження БЗ повітря і води в замкнутих об’ємах за допомогою диверсійного знаряджання. Використовують спеціальні пенали, портативні генератори.

Диверсійний спосіб застосування БЗ полягає в навмисному потайливому зараженні біологічними засобами замкнутих просторів (обсягів) повітря і води, а також продовольства (фуражу), використовуваних безпосередньо, без додаткового очищення (обробки).

За допомогою малогабаритного диверсійного спорядження (портативних генераторів аерозолів, що розпилюють пеналів і т.п.) закордонні військові спеціалісти думають можливим у визначений момент здійснити зараження повітря в місцях масового скупчення людей: у помешканнях і тунелях метрополітену, залах значних суспільно-культурних і спортивних центрів, вокзалів, аеропортів, салонах залізничних вагонів і літаків цивільних авіаліній, а також у помешканнях і об'єктах, що мають важливе військове і державне значення. Можливо також зараження води в міських водопровідних системах, для чого можуть бути використані збудники чуми, холери, черевного тифу й особливо ботулиничний токсин. Шляхом диверсій, крім того, можуть бути поширені штучно заражені переносники, що кровососут, і комахи - шкідники сільськогосподарських культур.