Классификация лучевых поражений организма человека

Поглощенная доза, Зв

Повреждающее воздействие на организм

до 0,25 0,25-0,5   0,5-1,0   1,0-2,0     2,0-4,0     4,0-6,0     Более 6,0

Отсутствуют заболевания Реакции со стороны отдельных систем организма. Временное изменение состава крови, снижение количества лимфоцитов Чувство усталости, иногда рвота, вялость, умеренные изменения состава крови, значительное снижение числа лимфоцитов Острая лучевая болезнь I степени (легкая). Умеренная лейкопения (уменьшение числа лейкоцитов в крови на долгое время), иногда рвота в первые сутки. Смертельные исходы отсутствуют Острая лучевая болезнь II степени (средняя). Тошнота, рвота в первые сутки, лейкопения, подкожные кровоизлияния. До 20 % смертельных исходов через 2-6 недель после облучения. Острая лучевая болезнь III степени (тяжелая). Тошнота, рвота, лейкопения, подкожные кровоизлияния, изъязвления. В 50 % случаев возможен смертельный исход в течение месяца после облучения острая лучевая болезнь IY степени (крайне тяжелая). Рвота через 1-2 ч после облучения, почти исчезают лейкоциты в крови, подкожные кровоизлияния, изъязвления, кровавый понос. В 100 % случаев смерть от инфекционных заболеваний или кровоизлияний.

Последствия облучения зависят также от его вида, места воздействия. В частности, локальное облучение кожи дозой 3,0-5,0 Зв ведет к выпадению волос и красноте кожи, облучение гонад этой же дозой вызывает бесплодие на всю жизнь.

Исследования показывают, что растянутое по длительному промежутку времени (годы) хроническое облучение даже при дозе 10 Зв не вызывает вредных последствий.

Очень вредно g-облучение эмбрионов в период главного органообразования (для человека он наступает спустя 8 суток после зачатия). При этом зародыш не убивается, однако облучение является причиной уродств. Опасны даже дозы в 0,25 Зв. В поздний период беременности облучение вызывает появление хилого, малорослого потомства. Таким образом, зародыш живого организма высокочувствителен к облучению.

Известно, что если облучение воздействует не на все тело, а только на отдельные его участки, то человек может переносить весьма большие дозы (местное облучение). На этом основано разрушение или подавление роста злокачественных новообразований методами лучевой терапии.

Во много раз более опасно облучение, при котором источники излучения находятся внутри организма - внутреннее облучение. При таком облучении исключается поглощение ионизирующих a-частиц роговым слоем кожи, человек не может управлять временем облучения, доза облучения резко возрастает из-за практически бесконечно малого расстояния до ионизируемых тканей, радиоактивные вещества избирательно концентрируются в отдельных органах, усиливая их облучение. Радиоактивные вещества могут попадать внутрь организма человека при вдыхании загрязненного воздуха, заглатывании, через повреждения кожного покрова.

Ионизирующие излучения могут вызывать лучевую болезнь у крупного и мелкого рогатого скота (отмечаются случаи гибели при дозе 250 Р), свиней и овец (350 Р), птицы (400 Р). Средние летальные дозы для рыб 10-20 Гр.

Известны поражающие эффекты g-излучения и b-частиц в отношении растений. Наиболее чувствительны к облучению растения в период ранних фаз развития. Облучение в фазе созревания семян не отражается на величине урожая, но при больших дозах зерно полностью или частично утрачивает способность к прорастанию. Летальные дозы облучения для растений значительно превосходят таковые для человека и животных. Например, для растений, находящихся в фазе вегетации, указываются следующие летальные дозы при однократном облучении (Гр): лук репчатый - 215, овес - 33, кукуруза - 42, рожь и ячмень - 43,5, пшеница - 45, горох - 46, капуста - 123, рис - 196, картофель - 126, свекла сахарная - 134, сосна - 10, ель - 10,2, береза - 80.

Действие ударной волны. Известно, что ударная волна - это область резкого сжатия воздушной среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Поражающее действие ударной волны в воздухе зависит от скоростного напора (благодаря ему фронт ударной волны, встречая преграду, наносит по ней удар огромной силы), избыточного давления (отсюда сдавливание предметов, тел людей и животных), пониженного давления, которое возникает после прохождения фронта ударной волны и обусловливает движение воздуха в обратном направлении (к центру взрыва) - разрушения при этом менее значительные. Влияет также продолжительность действия избыточного давления - она колеблется от мкс до нескольких секунд.

Избыточное давление DР_ф во фронте ударной волны при наземных ядерных взрывах рассчитывают по формуле

(1.36)

где q - мощность взрыва (тротиловый эквивалент), кг; R расстояние от центра взрыва, м.

Продолжительность t фазы сжатия может быть в первом приближении получена по выражению

t = , с (1.37)

Скорость С_ф движения фронта ударной волна находится по формуле

С_ф = 340 , (1.38)

Избыточное давление DР_ф = 80 кПа при наземном взрыве ядерного боеприпаса мощностью 1 Мт будет наблюдаться на расстоянии 3100 м, при воздушном взрыве - 2600 м, DР_ф = 10 кПа будет отмечено на расстоянии 11000 и 14000 м соответственно.

Избыточное давление DР_ф, кПа, при взрывах емкостей с углеводородами (пропан и др.) определяют по выражению

DР_ф = , (1.39)

где K - коэффициент избыточного давления, рассчитываемый как

, (1.40)

где R - расстояние до места взрыва, м; Q - количество углеводородов, т.

Если K>2, то расчет ведется по формуле

DР_ф = . (1.41)

Поскольку размеры тела человека сравнительно малы, то ударная волна практически мгновенно охватывает человека и подвергает сильному сжатию. Это воспринимается как резкий удар. Если при этом превышаются пределы прочности тканей организма человека, то они разрушаются. Особенно сильно страдают органы, содержащие много жидкости.

Ударная волна создает также скоростной напор. Обусловленное им лобовое давление может приводить к перемещению тела человека в пространстве - так называемое метательное действие.

Воздействие воздушной ударной волны на незащищенных людей характеризуется следующими данными: легкие поражения (звон в ушах, головокружение, головная боль, вывихи, ушибы) наступают при избыточном давлении 20-40 кПа; поражения средней тяжести (вывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей) возникают при избыточном давлении 40-60 кПа; тяжелые контузии и травмы (переломы костей, повреждения внутренних органов, потеря сознания, кровотечения, в т.ч. внутренние) наблюдаются при избыточном давлении 60-100 кПа; крайне тяжелые контузии и травмы наступают при избыточном давлении более 100 кПа. Они характеризуются разрывами внутренних органов, переломами костей, сотрясением мозга, длительной потерей сознания. Возможны смертельные исходы.

Кроме того, при действии ударной волны люди могут получать и косвенные поражения в результате ударов обломками разрушенных зданий и сооружений. Величины избыточных давлений, при которых возможны различные разрушения зданий и сооружений, приведены в табл.1.5. Слабые разрушения зданий характерны тем, что разрушаются только оконные и дверные заполнения, легкие перегородки, возможны трещины в станках верхних этажей, частичное разрушение кровли. Подвалы и нижние этажи сохраняются. Здание может эксплуатироваться после проведения текущего ремонта. Среднее разрушение сопровождается уже обрушением на отдельных участках перекрытий и стен верхних этажей. Требуется капитальный ремонт. При сильных и полных разрушениях ремонт и восстановление зданий нецелесообразны.

Таблица 1.5