Влияние ядерных взрывов на здоровье человека
Ядерное оружие |
---|
![]() |
Фон |
Ядерные государства |
|
Медицинские последствия атомной бомбы для людей можно разделить на четыре категории, представленные ниже: воздействие более мощного термоядерного оружия вызывает взрывные и тепловые эффекты настолько сильные, что достаточно близко к центру взрыва останется незначительное число выживших, которые испытает быстрые/острые радиационные последствия, которые наблюдались после взрыва бомбы на Хиросиму мощностью 16 килотонн , из-за ее относительно низкой мощности: [1] [2]
- Начальный этап — первые 1–9 нед, в течение которых происходит наибольшее количество смертей, при этом 90% — от термического поражения и/или взрывного воздействия и 10% — от сверхлетального радиационного воздействия.
- Промежуточная стадия — от 10 до 12 недель. Смертность в этот период от ионизирующей радиации находится в среднем летальном диапазоне - ЛД50.
- Поздний период — длительностью от 13 до 20 недель. В этот период наблюдается некоторое улучшение состояния выживших.
- Задержка периода — от 20+ недель. Характеризуется многочисленными осложнениями, в основном связанными с заживлением термических и механических повреждений, а при воздействии на человека радиации от нескольких сотен до тысячи миллизивертов это сочетается с бесплодием, недостаточностью фертильности и заболеваниями крови. Кроме того, было показано, что ионизирующее излучение в дозе выше 50-100 миллизиверт статистически начинает увеличивать вероятность смерти человека от рака когда-нибудь в течение его жизни по сравнению с обычным показателем необлучения c. 25%, в долгосрочной перспективе повышенная частота рака, пропорциональная полученной дозе, начнет наблюдаться после c. меньшие проблемы, такие как катаракта глаз, и другие, более незначительные последствия в других органах и тканях. 5+ лет, при этом в долгосрочной перспективе также наблюдаются
В зависимости от того, укрываются ли люди дальше, на месте или эвакуируются перпендикулярно направлению ветра и, следовательно, избегают контакта с шлейфом радиоактивных осадков и остаются там в течение дней и недель после ядерного взрыва, их воздействие осадков и, следовательно, их общее количество доза будет варьироваться. Те, кто укрывается на месте или эвакуируется, получают общую дозу, которая будет незначительной по сравнению с теми, кто просто ведет свою нормальную жизнь. [3] [4]
пока самый опасный изотоп Пребывание в помещении до тех пор , радиоактивных осадков (I-131) не распадется до 0,1% от его первоначального количества после десяти периодов полураспада , что соответствует 80 дням ухода за пациентами с I-131 , могло бы стать решающим фактором между вероятным заражением рак щитовидной железы или полное избавление от этого вещества в зависимости от действий человека. [ нужна ссылка ]
По оценкам некоторых ученых, если бы произошла ядерная война , которая привела бы к 100 ядерным взрывам размером с Хиросиму в городах, это могло бы привести к значительным человеческим жертвам в десятки миллионов человек только из-за долгосрочных климатических последствий. Гипотеза климатологии заключается в том, что если в каждом городе произойдет огненная буря , в атмосферу может быть выброшено большое количество сажи, которая может покрыть землю, лишая солнечный свет на годы подряд, вызывая нарушение пищевых цепочек, что называется ядерной зимой. сценарий. [5] [6]
Взрывные эффекты — начальный этап
[ редактировать ]Непосредственный период после нападения
[ редактировать ]
Основными причинами смерти и инвалидности в этом состоянии являются термические ожоги и разрушение конструкций в результате воздействия взрывной волны. Напротив, травмы от волны давления минимальны, поскольку человеческое тело может выдержать давление до 2 бар (30 фунтов на квадратный дюйм), в то время как большинство зданий могут выдержать взрыв только 0,8 бар (12 фунтов на квадратный дюйм). Поэтому судьба людей тесно связана с выживанием окружающих их зданий. [7]
Судьба в пределах определенного пикового избыточного давления
[ редактировать ]- более 0,8 бар (12 фунтов на квадратный дюйм) — 98% погибших, 2% раненых
- 0,3–0,8 бар (5–12 фунтов на квадратный дюйм) — 50% погибших, 40% раненых, 10% безопасных.
- 0,14–0,3 бар (2–5 фунтов на квадратный дюйм) — 5 % погибших, 45 % раненых, 50 % в безопасности. [7]
Виды радиоактивного облучения после ядерной атаки
[ редактировать ]
При ядерном взрыве человеческое тело может подвергнуться воздействию различных видов радиации. Это излучение можно разделить на две группы: исходное излучение и остаточное излучение. Первоначальная радиация испускается во время первоначального взрыва, который высвобождает кратковременные радионуклиды . Остаточная радиация испускается после первоначального воздействия материалов, подвергшихся воздействию детонации. Эти материалы испускают ядерное излучение в виде остаточной радиации. [8] В случае ядерной атаки организм человека может подвергнуться облучению как минимум тремя процессами. Первой и наиболее существенной причиной ожогов является тепловое излучение, а не ионизирующее излучение.
- Термические ожоги от инфракрасного теплового излучения — это наиболее распространенный тип ожогов, с которыми сталкиваются люди.
- Если люди вступят в прямой контакт с осадками , они получат бета-ожоги от неглубокого ионизирующего бета-излучения , а самые крупные частицы (видимые невооруженным глазом) в местных осадках, вероятно, будут иметь очень высокую радиоактивность, поскольку они будут осаждаться вскоре после взрыва. ; эта доля общего количества выпадений называется фракцией мгновенных или локальных выпадений. Вполне вероятно, что одна такая частица на коже сможет вызвать локализованный бета-ожог. Эти местные осадки, получившие название « Снег Бикини» после испытаний оружия на тихоокеанских островах, [9] испытал экипаж на палубе рыболовного корабля Lucky Dragon после взрыва 15- мегатонного устройства «Креветка» во время события в замке Браво . Однако эти конкретные частицы распада ( бета-частицы ) очень слабо проникают и имеют небольшой радиус действия, поэтому для того, чтобы нанести вред, требуется почти прямой контакт между осадками и персоналом.
- Еще реже встречаются сотрудники, получающие радиационные ожоги от высокопроникающего гамма-излучения . Это, вероятно, приведет к глубокому проникновению гамма-излучения в тело, что приведет к равномерному облучению всего тела, а не только к поверхностному ожогу. В случаях гамма-облучения всего тела (около 10 Гр ) в результате аварий, связанных с облучателями медицинских изделий, у некоторых людей в период между моментом облучения и смертью развивались повреждения кожи.
На снимке выше обычная одежда ( кимоно ), которую носила женщина, ослабляла далеко идущее тепловое излучение ; кимоно, однако, естественно, не смогло бы ослабить какое-либо гамма-излучение , если бы она находилась достаточно близко к оружию, чтобы испытать его, и вполне вероятно, что любой такой проникающий эффект излучения был бы равномерно применен ко всему ее телу. Бета-ожоги, скорее всего, были бы по всему телу, если бы после взрыва произошел контакт с осадками, в отличие от термических ожогов, которые всегда возникают только на одной стороне тела, поскольку инфракрасное тепловое излучение естественным образом не проникает в тело человека. Кроме того, рисунок на ее одежде впечатался в кожу тепловым излучением. Это связано с тем, что белая ткань отражает больше видимого и инфракрасного света, чем темная ткань. В результате кожа под темной тканью обжигается сильнее, чем кожа под белой одеждой.
Существует также риск внутреннего радиационного отравления при проглатывании частиц радиоактивных осадков, если человек находится в зоне радиоактивных осадков.
Радиационное отравление
[ редактировать ]Радиационное отравление , также называемое « лучевой болезнью » или « ползучей дозой », представляет собой форму поражения тканей органа вследствие чрезмерного воздействия ионизирующего излучения . Этот термин обычно используется для обозначения острых проблем, вызванных большой дозой радиации за короткий период времени, хотя это также происходило и при длительном воздействии радиации низкого уровня. Многие симптомы радиационного отравления возникают из-за того, что ионизирующее излучение препятствует делению клеток. Существует множество летальных радиационных синдромов, включая продромальный синдром, смерть костного мозга , смерть центральной нервной системы и смерть желудочно-кишечного тракта . [10]
Продромальный синдром
[ редактировать ]«Продромальный синдром» — это не диагноз, а технический термин, используемый медицинскими работниками для описания определенной группы симптомов, которые могут предшествовать началу заболевания. Например, лихорадка является «продромальным» признаком кори, а это означает, что лихорадка может быть фактором риска развития этого заболевания. Продромальные симптомы радиационного отравления могут включать такие симптомы, как чувство тошноты, повышенная жажда, потеря аппетита, дискомфорт, лихорадка и диарея. [11]
Смерть костного мозга
[ редактировать ]Смерть костного мозга вызывается дозой радиации от 2 до 10 Грей и характеризуется разрушением части костного мозга, которая расщепляет кровь. Таким образом, производство красных и белых кровяных клеток и тромбоцитов прекращается из-за потери кроветворных стволовых клеток (4,5 Грея убивает 95% стволовых клеток). Потеря тромбоцитов значительно увеличивает вероятность смертельного кровотечения , а недостаток лейкоцитов вызывает инфекции; падение количества эритроцитов минимально и вызывает лишь легкую анемию . [10]
Воздействие проникающих гамма-лучей интенсивностью 4,5 Грея имеет множество эффектов, которые происходят в разное время:
Через 24 часа: [10]
Обычно они проходят через 6–7 дней.
В течение 3–4 недель наступает период тяжелого течения болезни. [10]
- сильная кровавая диарея, указывающая на кишечные расстройства, вызывающие дисбаланс жидкости.
- обширное внутреннее кровотечение
- сепсис инфекции
Пик частоты острой смерти БМ соответствует 30-дневному надиру количества клеток крови. Затем число смертей постепенно снижается, пока не достигнет 0 через 60 дней после облучения. Количество радиации сильно влияет на вероятность смерти. Например, в диапазоне от 2 до 6 Грей вероятность смерти у нелеченых взрослых составляет примерно от 1% до 99%, но эти цифры относятся к здоровым взрослым. Поэтому результаты могут отличаться из-за термических, механических повреждений и инфекционных состояний. [10]
Желудочно-кишечная смерть
[ редактировать ]Желудочно-кишечная смерть вызвана дозой радиации от 10 до 50 Грей. Дозы, получаемые всем телом, вызывают повреждение эпителиальных клеток, выстилающих желудочно-кишечный тракт , что в сочетании с повреждением костного мозга приводит к летальному исходу. Все симптомы становятся все более серьезными, вызывая истощение и истощение через несколько дней и смерть в течение 7–14 дней из-за потери воды и электролитов. [10]
Симптомами желудочно-кишечной смерти являются: [10]
- желудочно-кишечная боль
- анорексия
- тошнота
- рвота
- диарея
Смерть центральной нервной системы
[ редактировать ]Смерть центральной нервной системы является основной причиной смерти в течение 24–48 часов среди лиц, подвергшихся воздействию 50 Грея. [10]
Симптомы: [10]
- рвота
- тошнота
- диарея
- сонливость
- вялость
- тремор
- бред
- частые припадки
- судороги
- тепловая прострация
- есть
- дыхательная недостаточность
- смерть
Краткосрочные эффекты (6–8 недель)
[ редактировать ]Кожа
[ редактировать ]Кожа . чувствительна к радиоактивным осадкам, излучающим бета-излучение Основным местом повреждения является зародышевый слой , и часто первой реакцией является эритема (покраснение) из-за закупорки кровеносных сосудов и отека . Эритема, продолжающаяся более 10 дней, возникает у 50% людей, подвергшихся воздействию 5-6 Грея. [10]
Другие эффекты воздействия включают: [10]
- 2–3 Серый — временное выпадение волос.
- 7 Серый — перманентная эпиляция. происходит
- 10 Серый — возникает зуд и шелушение.
- 10–20 Серый — мокнущие волдыри и изъязвления. возникают
Легкие
[ редактировать ]Легкие приводящий являются наиболее радиочувствительным органом, и через несколько месяцев может возникнуть радиационный пневмонит, к легочной недостаточности и смерти (100% после воздействия радиации в 50 Грей).
Радиационный пневмонит характеризуется: [10]
- Потеря эпителиальных клеток
- Отек
- Воспаление
- Окклюзии дыхательных путей, воздушных мешков и кровеносных сосудов.
- Фиброз
Яичники
[ редактировать ]Однократная доза 1–2 Грея вызовет временное повреждение и подавит менструацию на срок до 3 лет; доза 4 Grey вызовет постоянную стерильность. [10]
Яички
[ редактировать ]Доза 0,1 Грея приведет к снижению количества сперматозоидов на срок до года; 2.5 Серый вызывает бесплодие на срок от 2 до 3 лет и более. 4 Серый вызывает постоянную стерильность. [10]
Долгосрочные эффекты
[ редактировать ]Индукция катаракты
[ редактировать ]Продолжительность развития этого симптома колеблется от 6 месяцев до 30 лет, но среднее время его развития составляет 2–3 года. [10]
- 2 Серый гамма-лучи вызывают непрозрачность в несколько процентов.
- 6–7 Серый может серьезно ухудшить зрение и вызвать катаракту.
Индукция рака
[ редактировать ]Вызывание рака является наиболее значительным долгосрочным риском воздействия ядерной бомбы. Примерно 1 из каждых 80 человек, подвергшихся воздействию 1 Грея, умрет от рака, в дополнение к обычному показателю в 20 из 80. Примерно 1 из 40 человек заболеет раком в дополнение к типичным показателям 16-20 из 40. Разным типам рака требуется разное время для появления: [10]
- 2 года до лейкемии появления
- 20 и более лет при раке кожи или раке легких
Внутриутробное влияние на развитие человека
[ редактировать ]Доза радиации в 1 Гр вызовет от 0 до 20 дополнительных случаев перинатальной смертности на 1000 рождений и 0-20 случаев на 1000 рождений тяжелых психических отклонений. Доза 0,05 Гр увеличит смертность от рака в 10 раз: с нормальных 0,5 на 1000 рождаемости до 5 на 1000. [ нужна ссылка ] Антенатальная доза 1 Гр в первом триместре приводит к увеличению риска смертельного рака на каком-то этапе жизни ребенка с c. От 25% у людей, не подвергавшихся воздействию, до 100% в первом триместре после воздействия. [10]
Трансгенерационные генетические повреждения
[ редактировать ]Воздействие даже относительно низких доз радиации приводит к генетическим повреждениям потомства облученных грызунов. Этот ущерб может накапливаться в течение нескольких поколений. [12] Никакого статистически доказуемого увеличения числа врожденных пороков развития не было обнаружено среди детей, зачатых позже, рожденных от жертв ядерного оружия в Хиросиме и Нагасаки . [13] [14] [15] Выжившие женщины Хиросимы и Нагасаки, которые смогли забеременеть и подверглись значительному воздействию радиации, продолжили свое существование и родили детей, у которых частота отклонений не превышала средний показатель по Японии. [16] [17]
Инфекционные заболевания, возникшие в результате ядерной атаки
[ редактировать ]предполагалось, В книге 1983 года «Медицинские последствия радиации после глобальной ядерной войны» что, хотя она и не вызвана радиацией, одним из долгосрочных последствий ядерной войны будет массовый рост инфекционных заболеваний, вызванных фекалиями, загрязненными водой из неочищенные сточные воды , скученные условия жизни, низкий уровень жизни и отсутствие вакцин после ядерной войны , при этом приводится следующий список болезней: [7]
- Дизентерия
- тифозный
- Инфекционный гепатит
- Сальмонеллез
- Холера
- Менингококковый менингит
- Туберкулез
- Дифтерия
- Коклюш
- Полиомиелит
- Пневмония
Будут миллиарды переносчиков болезней в лице городских жителей. [18] лежат мертвыми в городах, что вызвано только прямым воздействием ядерного оружия, а выжившие несколько миллиардов человек рассредоточены по сельским общинам, ведущим аграрный образ жизни, и поэтому выжившие представляют собой образ жизни, гораздо менее склонный к созданию условий жизни в переполненных трущобах , необходимых для инфекционных заболеваний. болезни распространяться. Более того, как сообщается в статье, опубликованной в журнале Public Health Reports, одним из многих распространенных мифов является то, что инфекционные заболевания всегда возникают после катастрофы в городах. [19] [20]
Эпидемии редко возникают после стихийных бедствий, а трупы не приводят к катастрофическим вспышкам инфекционных заболеваний . Интуитивно понятно, что после крупных бедствий можно ожидать эпидемических заболеваний, болезней и травм. Однако, как отмечал де Гойе, эпидемии редко возникают после катастроф, и если смерть не вызвана одним из небольшого числа инфекционных заболеваний, таких как оспа, тиф или чума, воздействие трупов не вызывает болезни... Холера и брюшной тиф редко представляет серьезную угрозу для здоровья после стихийных бедствий, если только он уже не стал эндемичным.
См. также
[ редактировать ]
Примечания
[ редактировать ]- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 7 июня 2013 г. Проверено 4 марта 2013 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Стр. 3. см. незначительно . Это означает, что если вы находитесь достаточно близко, чтобы получить вредную дозу радиации от оружия мощностью в 1 мегатонну, вы умрете только от воздействия взрыва» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 ноября 2013 г. Проверено 5 марта 2013 г.
- ^ Правило 7 часов: через 7 часов после взрыва активность продуктов деления снизится примерно до 1/10 (10%) от их количества за 1 час.Примерно через 2 дня (49 часов – 7X7) активность снизится до 1% от 1-часового значения! http://www.falloutradiation.com/johnwayne7
- ^ «Ядерная война, главу 9, см. стр. 22» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 ноября 2013 г. Проверено 5 марта 2013 г.
- ^ Филип Ям. Nuclear Exchange, Scientific American , июнь 2010 г., стр. 24.
- ^ Алан Робок и Оуэн Брайан Тун. Локальная ядерная война, глобальные страдания, Scientific American , январь 2010 г., стр. 74-81.
- ^ Jump up to: а б с Миддлтон, Хью. «Медицинские последствия радиации после глобальной ядерной войны». Последствия (1983): 50-56.
- ^ Камия, Кэндзи; Акиба, Суминори; Кодама, Кадзунори, Нобору; Кимура, Юко; «Долгосрочные последствия» PMID S0140-6736 ( 10.1016 ISSN . 386 : 469–478. : 9992 ) ) 61167-9 . 0140-6736 26251392. ( 15 19818798 . S2CID / doi
- ^ Ройл, Стивен А. (1999). «Сохранение и наследие перед лицом островной урбанизации: Маршалловы острова и Кирибати». Искусственная среда . 25 (3): 211–221. JSTOR 23287814 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д Коггл Дж. Э., Линдоп Патрисия Дж. «Медицинские последствия радиации после глобальной ядерной войны». Последствия (1983): 60-71.
- ^ В., Леви, Барри С. Сайдел, Виктор (2008). Война и здравоохранение . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-531118-1 . OCLC 508484113 .
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Рябоконь Н.И., Смолич И.И., Кудряшов В.П., Гончарова Р.И. (25 марта 2013 г.). «Отдаленное развитие радионуклидного облучения популяций мышевидных грызунов в Беларуси после Чернобыльской аварии». Радиат Энвайрон Биофиз . 44 (3): 169–81. дои : 10.1007/s00411-005-0015-2 . ПМИД 16215755 . S2CID 19852128 .
- ^ Калтер, Гарольд (28 июля 2010 г.). Тератология в двадцатом веке плюс десять . Springer Science & Business Media. ISBN 9789048188208 – через Google Книги.
- ^ Хит, Кларк В. (9 января 2013 г.). «Сеть JAMA | JAMA | Дети, пережившие атомную бомбардировку: генетическое исследование» . ДЖАМА . 268 (5). Jama.ama-assn.org: 661–662. дои : 10.1001/jama.1992.03490050109039 . Проверено 1 сентября 2013 г.
- ^ Британский журнал рака (февраль 2003 г.). «Британский журнал рака — Соотношение полов среди потомков детей, перенесших рак в детстве, получавших лучевую терапию» . Британский журнал рака . 88 (3). Nature.com: 382–387. дои : 10.1038/sj.bjc.6600748 . ПМЦ 2747537 . ПМИД 12569380 .
- ^ «Врожденные дефекты у детей, переживших атомную бомбардировку (1948-1954 гг.) — Фонд исследования радиационных эффектов» . Rerf.jp. Проверено 1 сентября 2013 г.
- ^ «Ядерный кризис: Хиросима и Нагасаки бросают тень на радиационную науку – понедельник, 11 апреля 2011 г.» . www.eenews.net. 11 апреля 2011 года. Архивировано из оригинала 5 апреля 2012 года . Проверено 1 сентября 2013 г.
- ^ «Города и новые или вновь возникающие болезни» . Apps.who.int. Архивировано из оригинала 9 апреля 2013 года . Проверено 1 сентября 2013 г.
- ^ Джейкоб Б., Моусон А.Р., Пэйтон М., Гиньяр Дж.К. (2008). «Мифология и факты о катастрофе: ураган Катрина и социальная привязанность» . здравоохранения Представитель общественного 123 (5): 555–66. дои : 10.1177/003335490812300505 . ПМЦ 2496928 . ПМИД 18828410 .
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 27 августа 2016 г. Проверено 7 марта 2013 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )