Влияние ядерных взрывов на здоровье человека - Effects of nuclear explosions on human health

Ядерное оружие
Фотография макета ядерного оружия Little Boy, сброшенного на Хиросиму, Япония, в августе 1945 года.
Фон
Ядерные государства
ДНЯО признанный
Соединенные Штаты
Россия
объединенное Королевство
Франция
Китай
Другие
Индия
Израиль  (необъявленный)
Пакистан
Северная Корея
Бывший
Южная Африка
Беларусь
Казахстан
Украина

В медицинские последствия атомной бомбы на Хиросиме на человека можно разделить на четыре категории ниже, с более значительными последствиями. термоядерное оружие производящие взрывные и тепловые эффекты настолько сильные, что будет незначительное количество выживших достаточно близко к центру взрыва, которые испытают быстрые / острые радиационные эффекты, которые наблюдались после 16 килотонна дать бомбу Хиросимы из-за ее относительно низкой мощности:[1][2]

  • Начальная стадия - первые 1–9 недель, в течение которых происходит наибольшее количество смертей, 90% из-за тепловой травмы и / или последствия взрыва и 10% из-за сверхсмертельного радиация контакт.
  • Промежуточный этап - от 10–12 недель. Смерть в этот период от ионизирующего излучения в среднем летальном диапазоне - LD50
  • Поздний период - от 13 до 20 недель. В этот период наблюдается некоторое улучшение состояния выживших.
  • Отсроченный срок - от 20+ недель. Характеризуется многочисленными осложнениями, в основном связанными с заживлением термических и механических повреждений, и если человек подвергался воздействию от нескольких сотен до тысячи миллизиверты радиации, она сочетается с бесплодием, недостаточной фертильностью и заболеваниями крови. Кроме того, ионизирующее излучение выше дозы около 50-100 миллизиверт Было показано, что воздействие статистически начинает увеличивать шанс человека умереть от рака в какой-то момент жизни по сравнению с нормальным уровнем неэкспонирования c. 25%, в долгосрочной перспективе, повышенная частота рака, пропорциональная полученной дозе, начнет наблюдаться после c. 5+ лет, с меньшими проблемами, такими как глаза катаракта, и другие более незначительные эффекты в других органах и тканях, также наблюдаемые в долгосрочной перспективе.

В зависимости от того, находятся ли люди дальше укрытие на месте или откачивайте воздух перпендикулярно направлению ветра, избегая контакта с выпадать шлейф и оставаться там в течение нескольких дней и недель после ядерного взрыва, их воздействие на радиоактивные осадки и, следовательно, их общая доза будет варьироваться. С теми, кто укрывается на месте или эвакуируется, испытывая общую дозу, которая будет незначительной по сравнению с теми, кто просто вел свою жизнь как обычно.[3][4]

Оставаться в помещении до самых опасных выпадений изотоп, I-131 распадается до 0,1% от исходного количества через десять период полураспада - что составляет 80 дней на попечении I-131 случаев, будет иметь значение для вероятного заключения контракта рак щитовидной железы или полностью избавиться от этого вещества в зависимости от действий человека.[нужна цитата ]

По оценкам некоторых ученых, если бы ядерная война в результате 100 ядерных взрывов размером с Хиросиму в городах, это может привести к значительным человеческим жертвам в десятки миллионов людей только из-за долгосрочных климатических воздействий. Гипотеза климатологии состоит в том, что если каждый город огненные бури, в атмосферу может быть выброшено большое количество сажи, которая может покрыть землю, отрезая солнечный свет на долгие годы, вызывая разрушение пищевых цепей, что называется ядерная зима сценарий.[5][6]

Взрывные эффекты - начальный этап

Непосредственный период после атаки

Расплавленные и сплавленные куски металла (включая монеты, которые были в карманах людей) после атомных бомбардировок Японии. Подобное плавление металла произошло во время последующих пожаров и огненные бури, спустя много времени после того, как взорвались бомбы.

Основные причины смерти и инвалидности в этом состоянии - термические ожоги и разрушение конструкций в результате воздействия взрыва. В отличие от этого, травма от волны давления минимальна, поскольку человеческое тело может выдержать давление до 2 бар (30 фунтов на кв. Дюйм), в то время как большинство зданий выдерживает ударную нагрузку всего 0,8 бар (12 фунтов на квадратный дюйм). Следовательно, судьба людей тесно связана с выживанием окружающих их построек.[7]

Судьба в пределах определенного пикового избыточного давления

  • более 0,8 бар (12 фунтов на кв. дюйм) - 98% погибло, 2% ранено
  • 0,3 - 0,8 бар (5-12 фунтов на квадратный дюйм) - 50% погибло, 40% ранено, 10% безопасно
  • 0,14 - 0,3 бар (2-5 фунтов на квадратный дюйм) - 5% мертвых, 45% раненых, 50% безопасных[7]

Виды радиоактивного облучения после ядерной атаки

Японка (одна из Девушки Хиросимы ) страдает ожогами от теплового излучения после того, как Соединенные Штаты сбросили ядерные бомбы на Японию.

При ядерном взрыве человеческое тело может быть облучено как минимум тремя процессами. Первой и наиболее важной причиной ожогов является: тепловой радиация и не вызванная ионизирующий радиация.

  • Термический ожоги из инфракрасный тепловое излучение, это будет наиболее распространенный тип ожога, с которым сталкивается персонал.
  • Если люди вступают в прямой контакт с выпадать, бета ожоги от мелкой ионизации бета-излучение будут испытаны, самые большие частицы (видимые невооруженным глазом) в местные осадки вероятно, будут иметь очень высокую радиоактивность, потому что они выпадут на осадок вскоре после взрыва; эта часть общих выпадений называется фракцией мгновенных или местных выпадений. Вполне вероятно, что одна такая частица на коже может вызвать локальный бета-ожог. Этот местный осадок, названный Бикини снег после испытаний оружия на островах Тихого океана,[8] испытал экипаж на палубе Счастливый дракон рыболовецкое судно после взрыва 15 мегатонна Креветка устройство в Замок Браво мероприятие. Однако именно эти частицы распада (бета-частицы ) очень слабо проникают и имеют небольшой радиус действия, требуя почти прямого контакта между радиоактивными осадками и персоналом, чтобы нанести вред.
  • Еще реже были бы сотрудники, которые лучевые ожоги от очень проникающего гамма-излучение. Это, вероятно, вызовет глубокое проникновение гамма-излучения внутрь тела, что приведет к равномерному облучению всего тела, а не только к ожогу поверхности. В случае гамма-облучения всего тела (ок. 10 Гр ) из-за несчастных случаев, связанных с облучением медицинских изделий, у некоторых людей развились повреждения кожи между моментом облучения и смертью.

На картинке выше обычная одежда ( кимоно ) то, что на женщине было надето, ослабило далеко идущие тепловое излучение; кимоно, однако, естественно, не смогло бы смягчить любые гамма-излучение, если бы она была достаточно близко к оружию, чтобы испытать его, и было бы вероятно, что любой такой эффект проникающей радиации будет равномерно применен ко всему ее телу. Бета ожоги Вероятно, будет по всему телу, если после взрыва произойдет контакт с радиоактивными осадками, в отличие от термических ожогов, которые всегда происходят только на одной стороне тела, в виде теплового излучения инфракрасный естественно не проникает в организм человека. Кроме того, узор на ее одежде прожигал кожу под воздействием теплового излучения. Это потому, что белая ткань отражает более заметные и инфракрасный светлая, чем темная ткань. В результате кожа под темной тканью обжигается сильнее, чем кожа, покрытая белой одеждой.

Также существует риск внутреннего радиационного отравления в результате попадания внутрь радиоактивных осадков, если человек находится в зоне выпадения осадков.

Радиационное отравление

Основная статья: острый лучевой синдром

Радиационное отравление, также называемый "лучевая болезнь"или"ползучая доза", представляет собой форму повреждения тканей органа из-за чрезмерного воздействия ионизирующего излучения. Этот термин обычно используется для обозначения острых проблем, вызванных большой дозой радиация за короткий период, хотя это также произошло и при длительном воздействии радиации низкого уровня. Многие симптомы радиационного отравления возникают из-за того, что ионизирующее излучение препятствует делению клеток. Существует множество смертельных лучевых синдромов, в том числе: продромальный синдром, Костный мозг смерть, Центральная нервная система смерть и желудочно-кишечный смерть.[9]

Продромальный синдром

«Продромальный синдром» - это не диагноз, а технический термин, используемый медицинскими работниками для описания определенной группы симптомов, которые могут предшествовать началу заболевания. Например, лихорадка является «продромальной» корью, а это означает, что высокая температура может быть фактором риска развития этого заболевания.

Смерть костного мозга

Костный мозг смерть вызвана дозой радиации от 2 до 10 Грей и характеризуется той частью костного мозга, которая разрушает кровь. Поэтому производство красный и белые кровяные клетки и тромбоциты останавливаются из-за потери кроветворения стволовые клетки (4.5 Грей убивает 95% стволовых клеток). Потери из тромбоциты значительно увеличивает шанс смертельного исхода кровоизлияние, в то время как недостаток лейкоцитов вызывает инфекции; падение эритроцитов минимально и вызывает только легкие анемия.[9]

Воздействие проникающих гамма-лучей до 4,5 серого имеет множество эффектов, которые происходят в разное время:

Через 24 часа:[9]

Обычно они проходят через 6–7 дней.

В течение 3–4 недель наступает период тяжелой болезни.[9]

Пик частоты острой смерти от BM соответствует 30-дневному надиру количества клеток крови. Затем количество 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 нелеченных взрослых составляет от 1% до 99%, но эти цифры относятся к здоровым взрослым. Поэтому результаты могут отличаться из-за термических и механических повреждений и инфекционных заболеваний.[9]

Желудочно-кишечная смерть

Смерть желудочно-кишечного тракта вызывается дозой излучения от 10 до 50 Грей. Дозы всего тела вызывают повреждение эпителиальные клетки подкладка желудочно-кишечный тракт а это в сочетании с повреждением костного мозга фатально. Все симптомы становятся все более серьезными, вызывая истощение и исхудание через несколько дней и смерть в течение 7–14 дней от потери воды и электролитов.[9]

Симптомы желудочно-кишечной смерти:[9]

  • желудочно-кишечная боль
  • анорексия
  • тошнота
  • рвота
  • понос

Смерть центральной нервной системы

Центральная нервная система смерть является основной причиной смерти в течение 24–48 часов среди тех, кто подвергся воздействию 50 гр.[9]

Симптомы:[9]

Краткосрочные эффекты (6-8 недель)

Кожа

В кожа восприимчив к выпадению радиоактивных осадков с бета-излучением. Основным местом повреждения является зародышевый слой, и часто первоначальный ответ эритема (покраснение) из-за кровеносный сосуд скопление и отек. Эритема, продолжающаяся более 10 дней, возникает у 50% людей, подвергшихся воздействию 5-6 серого.[9]

Другие эффекты воздействия включают:[9]

Легкие

В легкие являются наиболее радиочувствительным органом, и лучевой пневмонит может произойти, что приведет к легочная недостаточность и смерть (100% после воздействия радиации 50 гр.) через несколько месяцев.

Радиация пневмонит характеризуется:[9]

  • Потеря эпителиальных клеток
  • Отек
  • Воспаление
  • Окклюзии дыхательных путей, воздушных мешков и кровеносных сосудов
  • Фиброз

Яичники

Однократная доза 1-2 Грей вызовет временное повреждение и подавит менструация на срок до 3 лет; доза 4 Грей вызовет постоянное бесплодие.[9]

Яички

Доза 0,1 Грэй вызовет снижение количества сперматозоидов на срок до года; 2.5 Серый цвет вызывает бесплодие на срок от 2 до 3 лет и более. 4 Серый вызовет постоянное бесплодие.[9]

Долгосрочные эффекты

Индукция катаракты

Продолжительность развития этого симптома составляет от 6 месяцев до 30 лет, но среднее время их развития составляет 2–3 года.[9]

  • 2 Серый цвет гамма-лучей вызывает помутнение в несколько процентов
  • 6-7 Серый цвет может серьезно ухудшить зрение и вызвать катаракта

Индукция рака

Рак индукция - это самый значительный долгосрочный риск воздействия ядерной бомбы. Примерно 1 из каждых 80 человек, подвергшихся воздействию 1 серого, умрет от рака, в дополнение к нормальному показателю 20 из 80. Около 1 из 40 человек заболеет раком, в дополнение к типичным показателям 16-20 из 40. Разные виды рака появляются в разное время:[9]

В утробе влияние на человеческое развитие

А 1Гр доза радиации вызовет от 0 до 20 дополнительных случаев перинатальная смертность, на 1000 рождений и 0-20 случаев на 1000 рождений тяжелого психического отклонения от нормы. Доза 0,05 Гр увеличит смертность от рака в 10 раз, с нормальных 0,5 на 1000 рождаемости до 5 на 1000.[нужна цитата ] Антенатальная доза в 1 Гр в первом триместре приводит к увеличению риска смертельного рака в течение жизни ребенка с c. От 25% у людей, не подвергавшихся воздействию, до 100% в первом триместре после воздействия.[9]

Трансгендерный генетический ущерб

Воздействие даже относительно низких доз радиации вызывает генетические повреждения у потомства облученных грызунов. Этот ущерб может накапливаться в течение нескольких поколений.[10]Статистически очевидного увеличения врожденных пороков развития среди позже зачатые дети к выжившие после ядерного оружия в Хиросиме и Нагасаки.[11][12][13]Выжившие женщины из Хиросимы и Нагасаки, которые могли зачать ребенка, подвергшиеся значительному воздействию радиации, продолжали жить и родили детей с не более высокой частотой аномалий, чем в среднем по Японии.[14][15]

Инфекционные заболевания в результате ядерной атаки

В книге 1983 года предполагалось Медицинские последствия радиации после глобальной ядерной войны что, хотя и не вызвано радиацией, одним из долгосрочных последствий ядерной войны будет массовое увеличение инфекционные заболевания вызванный каловые массы загрязненная вода из неочищенной сточные воды, теснота, низкий уровень жизни и отсутствие вакцина после ядерная война, при этом приводится следующий список заболеваний:[7]

Однако, хотя авторы описывают условия, которые уже преобладают во многих городах мира, трущобы, непостижимо, почему люди пытались остаться жить в тесноте, возвращаясь к трущобы образ жизни во время или после ядерной войны. Поскольку многие города уже были бы разрушены, с городской жизнь, трущобы в противном случае это не принесет пользы жителям.

Были бы миллиарды переносчиков болезней векторов, в виде горожан,[16] покойные лежат в городах только в результате прямого воздействия ядерного оружия, а выжившие несколько миллиардов человек рассредоточены по сельским общинам, ведущим аграрный образ жизни, поэтому оставшиеся в живых создают образ жизни, гораздо менее подверженный созданию многолюдных трущобы условия жизни, необходимые для распространения инфекционных заболеваний. Более того, как сообщается в статье, опубликованной в журнале Public Health Reports, это также один из многих распространенных мифов о том, что инфекционные заболевания всегда возникают после бедствий в городах.[17][18]

Эпидемии редко случаются после катастрофы, а трупы не приводят к катастрофическим вспышкам инфекционные заболевания. Интуитивно понятно, что после крупных бедствий можно ожидать эпидемических заболеваний, болезней и травм. Однако, как отмечает де Гойе, эпидемии редко возникают после стихийных бедствий, и если смерть не вызвана одним из небольшого числа инфекционных заболеваний, таких как оспа, тиф или чума, воздействие мертвых тел не вызывает болезни ... Холера и брюшной тиф редко представляют серьезную угрозу для здоровья после стихийных бедствий, если они уже не являются эндемическими.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ http://www.remm.nlm.gov/RemmMockup_files/radiationlethality.jpg
  2. ^ стр. 3. см. незначительный. 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.
  3. ^ Правило 7 часов: через 7 часов после взрыва активность продуктов деления снизится примерно до 1/10 (10%) от его количества через 1 час. Примерно через 2 дня (49 часов-7X7) активность снизится до 1%. стоимости 1 часа! http://www.falloutradiation.com/johnwayne7
  4. ^ Глава 9 Ядерная война см. Стр. 22
  5. ^ Филип Ям. Ядерная биржа, Scientific American, Июнь 2010 г., стр. 24.
  6. ^ Алан Робок и Оуэн Брайан Тун. Локальная ядерная война, глобальные страдания, Scientific American, Январь 2010 г., стр. 74-81.
  7. ^ а б c Миддлтон, Хью. «Медицинские последствия радиации после глобальной ядерной войны». Последствия (1983): 50-56.
  8. ^ Ройл, Стивен А. (1999). «Сохранение и наследие перед лицом островной урбанизации: Маршалловы острова и Кирибати». Искусственная среда (1978-). 25 (3): 211–221. JSTOR  23287814.
  9. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q Коггл, Дж. Э., Линдоп, Патрисия Дж. «Медицинские последствия радиации после глобальной ядерной войны». Последствия (1983): 60-71.
  10. ^ Рябоконь Н.И., Смолич И.И., Кудряшов В.П., Гончарова Р.И. (25 марта 2013 г.). «Долгосрочное развитие радионуклидного облучения популяций мышевидных грызунов в Беларуси после аварии на Чернобыльской АЭС». Radiat Environ Biophys. 44 (3): 169–81. Дои:10.1007 / s00411-005-0015-2. PMID  16215755. S2CID  19852128.
  11. ^ Тератология в двадцатом веке плюс десять
  12. ^ "Сеть JAMA | JAMA | Дети выживших после атомной бомбы: генетическое исследование". Jama.ama-assn.org. 9 января 2013 г.. Получено 1 сентября 2013.
  13. ^ Британский журнал рака. "Британский журнал рака - Соотношение полов среди потомков выживших после рака в детстве, получавших лучевую терапию". Nature.com. Получено 1 сентября 2013.
  14. ^ "Врожденные дефекты у детей выживших после атомной бомбардировки (1948-1954) - Фонд исследования радиационных эффектов". Rerf.jp. Получено 1 сентября 2013.
  15. ^ «Ядерный кризис: Хиросима и Нагасаки бросают тень на радиационную науку - понедельник, 11 апреля 2011 г.». www.eenews.net. 11 апреля 2011 г.. Получено 1 сентября 2013.
  16. ^ «Города и новые или возобновляющиеся болезни». Apps.who.int. Получено 1 сентября 2013.[мертвая ссылка ]
  17. ^ Джейкоб Б., Моусон А. Р., Пэйтон М., Гиньяр Дж. К. (2008). «Мифология катастрофы и факты: ураган Катрина и социальные связи». Представитель общественного здравоохранения. 123 (5): 555–66. Дои:10.1177/003335490812300505. ЧВК  2496928. PMID  18828410.
  18. ^ http://www.publichealthreports.org/issueopen.cfm?articleID=2091