1.102 г/см³ при 20 °C
Зари́н - чрезвычайно токсичное химическое соединение, применяется как нервно-паралитического действия. Согласно Резолюции ООН 687 от 1991 г. классифицирован, как . Производство и накопление зарина запрещены в соответствии с Конвенцией о химическом оружии г.
Химические свойства
Зарин по своему строению и биологическому действию подобен некоторым часто используемым , например , а также карбаматам, используемым как , например Севин, и лекарствам, например Местинон, Неостигмин.
При комнатной температуре зарин - бесцветная жидкость без запаха. Относительно высокое давление его пара приводит к тому, что он быстро испаряется (приблизительно в 36 раз быстрее чем , другое БОВ нервно-паралитического действия). В газообразном состоянии зарин также бесцветен и не имеет запаха.
Зарин может использоваться как двухкомпонентное химическое оружие в виде двух его предшественников - дифторида метилфосфоновой кислоты и смеси и изопропиламина. При этом изопропиламин связывает , образующийся при химической реакции.
Зарин имеет относительно малый срок жизни и разрушается в течение периода от нескольких недель до нескольких месяцев. Срок жизни может быть сильно сокращен при наличии примесей в используемых для синтеза зарина реагентах. Согласно данным , в году в было уничтожено 40 или более тонн зарина, который разложился. Столь коротким сроком жизни (лишь несколько недель) этот зарин обладал главным образом по вине примесей в его предшественниках, применявшихся в синтезе.
Как и другие БОВ нервно-паралитического действия, зарин может быть дезактивирован сильной . Обычно для дезактивации зарина используется 18-процентный водный раствор .
Продление срока жизни зарина
Биологическое действие
Зарин - очень летучая жидкость. Ингаляция и всасывание через кожу представляют собой большую угрозу здоровью и жизни. Испарения зарина также немедленно проникают через кожу. Несмертельная доза без незамедлительного адекватного лечения может нанести непоправимый вред нервной системе.
Даже очень низкие концентрации зарина могут оказаться фатальными. Смерть может последовать через одну минуту после приема в пищу приблизительно 0.01 на килограмм массы тела, если не применить .
Механизм действия
Как и в случае с другими БОВ нервно-паралитического действия, объектом поражения зарина является организма.
При стимуляции двигательных и вегетативных происходит выброс в межсинаптическое пространство , благодаря чему производится передача к мышце или органу. В норме после передачи импульса ацетилхолин утилизируется ацетилхолинэстеразой (АХЭ), в результате чего передача импульса прекращается.
Зарин необратимо ингибирует фермент ацетилхолинэстеразу путем формирования ковалентного соединения с тем участком фермента, где ацетилхолин подвергается . В результате содержание ацетилхолина в межсинаптическом пространстве постоянно растет, и импульсы непрерывно передаются, поддерживая мышцы в напряженном состоянии, а секреторные органы - в состоянии вплоть до их полного истощения.
Клиническая картина
Первые признаки воздействия зарина (и других БОВ нервно-паралитического действия) на человека - отделения из носа, заложенность в груди и сужение зрачков. Вскоре после этого у жертвы затрудняется дыхание, появляется и усиленное слюноотделение. Затем жертва полностью теряет контроль над функциями организма, ее рвет, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Эта фаза сопровождается конвульсиями. В конечном счете, жертва впадает в коматозное состояние и задыхается в приступе судорожных спазмов.
По некоторым оценкам зарин более чем в 500 раз токсичнее цианида.
Кратко- и долгосрочные симптомы, испытываемые жертвой, включают в себя:
- кровотечение из носа и рта
- другие нарушения дыхательной системы
- нарушенный сон и кошмары
- повышенная светочувствительность
- пена изо рта
- гриппоподобные симптомы
- потеря сознания
- посттравматический
- эпилептоморфные приступы
- дрожь, не поддающаяся контролю
- нарушения зрения, временные и постоянные
Лечение
Лечение человека, пораженного зарином, необходимо начать сразу же после постановки диагноза. Незамедлительные действия включают срочную изоляцию жертвы от поражающего агента (зараженная местность, зараженный воздух, одежда и пр.), а также от всех возможных раздражителей (например, яркий свет), обработку всей поверхности тела слабым раствором щелочи, либо табельным средством химической защиты. В случае попадания отравляющего вещества в желудочно-кишечный тракт - промывание желудка большим количеством слегка подщелоченой воды. Одновременно с вышеуказанными действиями необходимо срочное применение антидотов:
- , являющийся ацетилхолина, используется для купирования физиологических признаков отравления.
- Пралидоксим - реактиватор АХЭ, специфический фосфорорганических веществ, способен восстановить активность фермента холинэстеразы, если его применить в течение приблизительно пяти первых часов после отравления.
В дальнейшем производится патогенетическое и симптоматическое лечение в зависимости от преобладающих у данной жертвы симптомов поражения.
История
Зарин был открыт в 1938 году в Вуппертале-Элберфельд в Рурской долине Германии двумя немецкими учеными, пытавшимися получить более мощные пестициды. Зарин является самым ядовитым из четырех веществ G-серии, созданных в Германии. G-серия - первое и самое старое семейство БОВ нервно-паралитического действия: GA (), GB (зарин), GD (зоман) и GF (циклозарин). Зарин, открытие которого произошло вслед за табуном, назвали в честь его исследователей: Schrader, Ambros, Rüdiger и Van der LINde.
Вторая мировая война
В середине 1939 года формула вещества была передана в Отдел химического оружия Вермахта, который сделал заказ на массовое производство зарина для военных нужд.
К концу Второй мировой войны было построено несколько экспериментальных заводов, а также строилась фабрика для производства данного токсина в промышленных масштабах (строительство не было завершено). Общее количество зарина, произведенного в Нацистской Германии, оценивается в пределах от 500 кг. до 10 тонн.
Несмотря на то, что зарин, табун и зоман уже находились в составе артиллерийских снарядов для химических минометов, реактивных метательных установок, фашистская Германия отказалась от планов боевого применения нервно-паралитических газов. Точные причины этого решения неизвестны. Считается, что Гитлер предполагал наличие у СССР и армии союзников большего количества химического оружия, а также принимал во внимание факт недостаточно эффективного воздействия БОВ на солдат, оснащенных средствами химической защиты.
Работы по получению табуна, зарина, зомана во время Второй Мировой войны также проводились в США и Великобритании.
После Второй мировой войны
- -ые (ранние): принимает зарин на вооружение; и , и Соединенные Штаты производят зарин в военных целях.
- 1953: 20-летний Рональд Мэддисон, инженер Королевских Воздушных сил из Консетт, Графство Дарем, умер при испытании зарина на человеке в научно-технической лаборатории "Porton Down" в Уилтшире. Мэддисону было сказано, что он участвует в испытании по "лечению насморка" (a test to "cure the common cold"). В течение десяти дней после его смерти следствие велось в тайне, а затем был вынесен вердикт "несчастный случай". В 2004 следствие было возобновлено, и после 64-дневного слушания жюри постановило, что Мэддисон был незаконно убит "воздействием нервно-паралитического яда в негуманном эксперименте."
- 1956: Регулярное производство зарина в Соединенных Штатах Америки прекращено, а существующие запасы зарина подверглись передистилляции, которая продолжалась до 1970.
Нервно-паралитические 0В способны поражать человека при любом способе поступления в организм. При ингаляционном поражении в легкой степени наблюдаются ухудшение зрения, сужение зрачков глаз (миоз), затруднение дыхания, чувство тяжести в груди (загрудинный эффект), усиливается выделение слюны и слизи из носа. Эти явления сопровождаются сильными головными болями и могут сохраняться от 2 до 3 сут. При воздействии на организм смертельных концентраций 0В возникают сильный миоз, удушье, обильное слюноотделение и потоотделение, появляются чувство страха, рвота и понос, судороги, которые могут продолжаться несколько часов, потеря сознания. Смерть наступает от паралича дыхания и сердца.
При действии через кожу картина поражения в основном аналогична ингаляционной. Отличие в том, что симптомы проявляются через некоторое время (от нескольких минут до нескольких часов). При этом появляется мышечное подергивание в месте попадания 0В, затем судороги, мышечная слабость и паралич.
Первая помощь. Пораженному необходимо надеть противогаз (при попадании аэрозоля или капельножидкого 0В на кожу лица противогаз надевается только после обработки лица жидкостью из ИПП). Ввести антидот с помощью шприц-тюбика с красным колпачком из индивидуальной аптечки и удалить пораженного из зараженной атмосферы. Если в течение 10 мин судороги не сняты, антидот ввести повторно. В случае остановки дыхания произвести искусственное дыхание. При попадании 0В на тело, немедленно обработать зараженные места с помощью ИПП. При попадании 0В в желудок необходимо вызвать рвоту, по возможности промыть желудок 1 % раствором питьевой соды или чистой водой, пораженные глаза промыть 2% раствором питьевой соды или чистой водой. Пораженный личный состав доставляется на медицинский пункт.
Наличие нервно-паралитических 0В в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов. Для обнаружения аэрозолей VХ служит индикаторная пленка АП-1.
Зарин (GB)
Зарин (GВ) - бесцветная или желтоватая летучая жидкость, практически без запаха, зимой не замерзает. Смешивается с водой и органическими растворителями в любых отношениях, хорошо растворяется в жирах. Устойчив к действию воды, что обусловливает заражение непроточных водоемов на длительное время - до 2 мес. При попадании на кожу человека, обмундирование, обувь и другие пористые материалы быстро в них впитывается.
Зарин применяется для поражения живой силы путем заражения приземного слоя воздуха нанесением коротких огневых налетов артиллерией, ударами ракет и тактической авиации. Основное боевое состояние - пар. Пары зарина при средних метеорологических условиях могут распространяться по ветру до 20 км от места применения. Стойкость зарина (в воронках): летом - несколько часов, зимой - до 2 суток.
При действиях подразделений на боевой технике в атмосфере, зараженной зарином, для защиты используются противогазы и общевойсковой комплексный защитный комплект. При действиях на зараженной местности в пешем порядке дополнительно надеваются защитные чулки. При длительном пребывании в районах с высоким содержанием паров зарина необходимо использовать противогаз и общевойсковой защитный комплект в виде комбинезона. Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.
Первые признаки поражения зарином наблюдаются при концентрациях около 0,0005 мг/л через минуту (сужение зрачков глаз, затруднение дыхания).Смертельная концентрация в воздухе 0.07 мг/л. при экспозиции 1 мин. Смертельная концентрация при резорбции через кожу - 0.12 мг/л.Сушествуют антидоты например атропин. Защита от зарина - противогаз и защитная одежда.
Отравляющие вещества нервно-паралитического действия
Группа отравляющих веществ нервно-паралитического действия объединяет соединения, специфически нарушающие нормальное функционирование нервной системы с появлением судорог, переходящих в параличи. Действие на нервную систему характерно для многих сильнодействующих ядов, но исторически в данной группе рассматриваются только производные фосфорной и алкилфосфоновых кислот общей формулы:
где R-алкил или алкоксигруппа; R"-алкокси-, алкил-меркапто-, замещенная при атоме азота аминогруппа; X - заместитель, связь которого с атомом фосфора менее устойчива по сравнению с R и R". Это могут быть F, CN, ацилокси-, диалкиламиноэтилмеркапто-, нитрофеноксигруппа, остаток замещенных фосфорной или алкилфосфоновых кислот.
Попадая в организм, ОВ нервно-паралитического действия поражают нервную систему. Характерной особенностью поражения является сужение зрачков глаз (миоз).
В армии США основными представителями этой группы ОВ являются зарин (GВ) и Ви-икс (VХ).
Зарин (GB)
Зарин (GB) является одним из основных отравляющих веществ смертельного действия, состоящих на вооружении армии США. Согласно американским служебным документам, он предназначен для уничтожения живой силы противника путем заражения паром приземного слоя атмосферы. Веществом GB снаряжают табельные химические боеприпасы группы А, в том числе артиллерийские снаряды ствольной и реактивной артиллерии, включая корабельную, авиационные бомбы и кассеты, боевые части оперативно-тактических ракет. Боеприпасы, предназначенные для применения GB, кодируют тремя зелеными кольцами и маркируют надписью «GB GAS».
Химическое название зарина – изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты (шифр в армии США - GB). Химическая формула (Рис.1):
Рис.1 Химическая формула зарина
Вещество GB представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с плотностью 1,0943 г/см3 (20° С), не имеющую запаха; плотность пара по воздуху 4,86. Зарин гигроскопичен и смешивается с водой во всех отношениях, хорошо растворяется в органических растворителях (бензин, дихлорэтан, дизельное топливо, спирт, эфир и др.). Кипит при температуре 151,5° С с частичным разложением) поэтому перегоняют его в вакууме. Давление насыщенного пара 1,48 мм рт. ст. (20° С). Максимальная концентрация паров зарина при температуре 20 °С - 11,3 г/м3. Вследствие значительной летучести максимальная концентрация его паров даже при температуре минус 10°С может быть более чем в 10 раз выше смертельной при экспозиции 1 мин.
Вещество GB затвердевает при температуре минус 57° С, вследствие чего его применение возможно в любое время года. Температура плавления минус 54° С.
В воде зарин гидролизуется медленно (за 6 ч на 50 %), гидролиз значительно ускоряется в присутствии щелочей. Зарин может окисляться до фосфорной кислоты перекисью водорода или соединениями содержащими активный хлор.
Парообразный и жидкий GB легко сорбируется пористыми материалами (тканями, шерстью, древесиной, кирпичом, бетоном), впитывается в окрашенные поверхности и резинотехнические изделия. Это создает опасность отравлений у личного состава, вышедшего из зараженной атмосферы и снявшего средства защиты органов дыхания, за счет десорбции отравляющего вещества с пористых поверхностей. При благоприятных метеорологических условиях зарин сохраняется летом на местности в жидком виде до 4 — 5 ч, а его пары могут оставаться эффективными до 20 ч. В зимних условиях зарин устойчив на местности до 2 сут.
Характерной физиологической особенностью GB, как и других фосфорорганических ОВ, является его способность химически связывать и инактивировать биологические катализаторы различных реакций в организме ферменты), среди которых важную роль играет холинэстераза — белок, встречающийся во многих органах и тканях организма, но основную функцию выполняющий в нервной системе, регулируя процесс передачи нервных импульсов.
Структурной единицей нервной системы является нервная клетка (нейрон), тело которой имеет несколько коротких отростков (дендритов) и один длинный (аксон), состоящий из нервного волокна с фибриллами и с разветвлением на конце. Дендриты воспринимают внешние и внутренние раздражения (свет, звук, механическое воздействие, изменение состава или состояния среды и т.д.) и передают их телу клетки, аксон же несет нервный импульс от тела клетки к рецепторам иннервируемых органов или к дендритам других нейронов.
Элементарное звено нервной системы состоит из нескольких последовательно расположенных друг за другом нервных клеток таким образом, что аксон одного нейрона находится около дендрита или тела другого нейрона. Однако между ними нет прямого контакта, они разделены пространством (щелью) шириной 20—50 нм, заполненным плохо проводящей ток жидкостью. Эту область межнейронного контакта называют синапсом. Существуют также нервно-мышечные синапсы, когда аксон нервной клетки оканчивается в двигательной концевой пластинке, расположенной в мышце, и нервно-рецепторные синапсы, через которые возбуждение проходит от аксона к рецепторам органов чувств или выделительных желез.
Нервный импульс (возбуждение) передается по этой цепи комплексно — электрическим и химическим способами. Передача по аксону имеет электрическую природу, то есть в первом приближении аналогична передаче электрического тока по проводнику. В межнейронных, нервно-мышечных и нервно-рецепторных синапсах связь между разобщенными звеньями цепи нервной системы осуществляется при помощи химических веществ — передатчиков нервных импульсов или медиаторов. Медиаторы находятся в специальных пузырьках в области окончаний нервных волокон. Под влиянием поступающего по аксону импульса они выделяются в синаптическую щель через предсинаптическую мембрану (мембрану перед синаптической щелью), возбуждают мембрану дендрита следующей нервной клетки или рецептора и обеспечивают таким образом прохождение нервного импульса дальше. Нервные импульсы в организме человека распространяются со скоростью около 120 м/с.
В различных тканях и органах функционируют более 10 химических передатчиков нервных импульсов. В двигательной нервной системе и в некоторых других отделах нервной системы таким передатчиком является ацетилхолин — сложный эфир, образующийся из уксусной кислоты и холина в присутствии биологического катализатора (холинацеталтрансферазы):
До тех пор, пока медиатор, в частности ацетилхолин, будет сохраняться в синапсе, через последний с частотой 1000 имп/с будут проходить нервные возбуждения. Для того чтобы работа нервной системы нормализовалась, необходимо сразу же после прохождения импульса разложить медиатор. Обычно так и происходит: как только ацетилхолин окажет свое действие в синапсе, с ним немедленно вступает в химическую реакцию фермент ацетилхолинэстераза.
Скорость процесса колоссальная,: каждая молекула холинэстеразы успевает разложить за 1 с 25 тыс. молекул ацетилхолина, в то время как гидролиз ацетилхолина без фермента длится часами.
Причиной высокой токсичности вещества GB и других ФОВ является химическое связывание ими холинэстеразы, следствием чего является потеря ферментом каталитической активности. Ацетилхолин, сохраняющийся в неизменном виде в межнейронных, нервно-мышечных и нервно-рецепторных синапсах, перевозбуждает двигательную, непроизвольную мускулатуру и выделительные железы. В результате перевозбуждения двигательных мышц возникают мышечные судороги, переходящие в параличи. Сокращение мышц, работающих без участия сознания (сердечных, дыхательных мышц, мышц пищеварительного тракта, мочевого пузыря, зрачков глаз и т. д.), вызывает нарушение работы соответствующих органов, также сопровождающееся спазмами, подергиваниями, параличами. Непрекращающееся функционирование выделительных желез типа потовых или слюнных вызывает потливость пораженного и обильное слюноотделение. Тяжесть поражений веществом GB и другими ФОВ определяется степенью связывания ими холинэстеразы.
Отравление веществом GB
происходит при любом способе проникновения его в организм: при вдыхании пара, в результате всасывания парообразного или жидкого вещества через неповрежденную или поврежденную кожу и слизистые оболочки глаз, при приеме зараженной воды или пищи, при контакте с зараженными поверхностями.
Относительная токсичность GB при ингаляции LCt50 0,075 мг*мин/л. Первыми признаками поражения являются сужение зрачков глаз (миоз) и затруднение дыхания", они проявляются при концентрации GB в воздухе 0,0005 мг/л через 2 мин. Кожно-резорбтивная токсодоза GB составляет LD50 24 мг/кг, пероральная — 0,14 мг/кг. При действии через обнаженную кожу парообразного вещества LCt50 12 мг ·мин/л.
При воздействии 0,1 LCt50 или 0,1 LD50 обычно наблюдаются поражения легкой степени, признаками которых являются миоз, слюноотделение, потливость. Почти одновременно развиваются признаки отравления, связанные с явлениями спазма кровеносных сосудов, бронхов, легких и сердечной мышцы. Возникают одышка, затруднение дыхания, болевые ощущения в груди и в области лба, общая слабость и ослабление сознания. Поражения легкой степени приводят к потере работоспособности на 1-5 сут.
Отравления средней степени
наступают при 0,2 LCt50 или 0,2 LD50. Признаки поражения наступают быстрее и более ярко выражены. Возникают стойкий миоз, боль в. глазах при напряжении зрения, слезотечение. Усиливается головная боль, наблюдается выделение износа водянистой жидкости. При нарастании чувства страха появляется повышенное отделение холодного пота. Развивающийся периодический спазм гортани и бронхов приводит к затруднению дыхания, астматическим приступам, тошноте и рвоте. На фоне увеличения частоты сердечных сокращений наблюдаются мелкие мышечные подергивания, потеря координации движений, кратковременные судороги. Появляется непроизвольное мочеиспускание и отделение кала. Пораженный выходит из строя на 1—2 нед, а при несвоевременном оказании медицинской помощи возможен смертельный исход. Полное восстановление активности холинэстеразы и выздоровление растягиваются на 4—6 нед.
Отравления тяжелой степени
вызываются 0,3-0,5 LCt50 или 0,3-0,5 LD50. При этом период скрытого действия практически отсутствует. Признаки поражения те же, что при отравлениях средней степени, но развиваются очень быстро. Пораженный жалуется на потерю зрачками рефлекса, мучительное давление в глазах и сильные головные боли. Возникают рвота, моче- и калоотделение, удушье. Примерно через 1 мин наступает потеря сознания и наблюдаются сильные судороги, переходящие в параличи. Смерть наступает через 5—15 мин от паралича дыхательного центра и сердечной мышцы.
При одинаковых токсодозах ОВ признаки поражения быстрее всего (через 1 мин и даже раньше) появляются при ингаляции, несколько медленнее (через несколько минут) при попадании в организм через желудочно-кишечный тракт и наиболее медленно (через 15—20 мин и позже) — через кожу. На месте попадания на кожу жидкого ОВ отмечаются мелкие мышечные подергивания.
Вещество GВ обладает кумулятивными свойствами, то есть действие нескольких небольших доз его, поступающих с интервалом до суток, суммируется и может вызвать тяжелые или смертельные отравления.
Промышленное производство
Действие фосгена на диизопропиловый эфир метилфосфоновой кислоты с последующим замещением хлора на фтор с помощью фтористого водорода или фторидов металлов.
В последнее время в США налажено производство бинарного зарина (GB-2), который образуется из двух основных компонент в процессе доставки, химического боеприпаса к цели: метилфторфосфоната и смеси изопропилового спирта с изопропиламином, в качестве катализатора используется g-окись алюминия. По своим физико-химическим и токсическим свойствам бинарный зарин не значительно отличается от унитарного.
Средства применения
Зарин предназначается главным образом для заражения воздуха. При этом способе применения происходит и некоторое заражение местности, вооружения и снаряжения. Средствами боевого применения зарина являются: авиационные бомбы и кассеты, боевые части ракет, снаряды ствольной и реактивной артиллерии.
Для боевого применения бинарного зарина предназначены артиллерийские снаряды 155-мм калибра.
Признаки поражения
При ингаляционном поражении в легкой степени наблюдаются ухудшение зрения, сужение зрачков глаз (миоз), затруднение дыхания, чувство тяжести в груди (загрудинный эффект), усиливается выделение слюны и слизи из носа. Эти явления сопровождаются сильными головными болями и могут сохраняться от 2 до 3 суток. При воздействии на организм смертельных концентраций ОВ возникают сильный миоз (Рис.2), удушье, обильное слюноотделение и потоотделение, появляются чувство страха, рвота и понос, судороги, которые могут продолжаться несколько часов, потеря сознания. Смерть наступает от паралича дыхания и сердца.
Рис.2. Миоз (сужение зрачков)
Первая помощь
Защита
При действиях подразделений на боевой технике в атмосфере, зараженной зарином, для защиты используются противогазы и общевойсковой комплексный защитный комплект. При действиях на зараженной местности в пешем порядке дополнительно надеваются защитные чулки. При длительном пребывании в районах с высоким содержанием паров зарина необходимо использовать противогаз и общевойсковой защитный комплект в виде комбинезона. Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.
Индикация
Наличие нервно-паралитических ОВ в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов.
Ви-икс (VX)
Вещество VX — одно из основных отравляющих веществ смертельного действия, предназначенное для уничтожения живой силы противника. Считается, что в виде тонкодисперсного аэрозоля VX эффективно действует через органы дыхания. В виде грубодисперсного аэрозоля и капель VX действует через кожные покровы и одежду. В связи с этим VX в США рассматривается как отравляющее вещество, способное нанести поражение живой силе, защищенной противогазами. Вещество VX на длительное время заражает местность, вооружение, военную технику и открытые источники воды.
Веществом VX снаряжают табельные боеприпасы группы А. На вооружении армии США состоят 155-мм и 203,2-мм химические снаряды с неконтактными взрывателями, предназначенные для применения ствольной артиллерией, а также 155-мм химические снаряды для реактивных пусковых установок. Для заражения местности каплями и грубодисперсным аэрозолем предназначены химические фугасы, обеспечивающие разброс ОВ в радиусе около 10 м. На вооружении ВВС США состоят выливные авиационные приборы в снаряжении VX.
Боеприпасы кодируются тремя зелеными кольцами и маркируются надписью «VX GAS».
Химическое название VX – О-этиловый S-2-(N, N-диизопропил-амино) этиловый эфир метилфосфоновой кислоты. Химическая формула:
Краткие физические характеристики
Химически чистое вещество VX представляет собой бесцветную жидкость, напоминающую по своей подвижности глицерин. Технические продукты имеют окраску от желтой до темно-коричневой и по консистенции походят на моторные масла. Плотность VX 1,0083 г/см3 при температуре 25° С, плотность пара по воздуху 9,2. Вещество гигроскопично, ограниченно растворимо в воде (около 5% при температуре 20° С), но смешивается с органическими растворителями. Растворимость его в жирах выше, чем веществ GB и GD.
Вещество VX — высококипящее соединение, не перегоняющееся при атмосферном давлении. Расчетная точка кипения 298° С. Давление насыщенного пара при температуре 25° С 0,0007 мм рт. ст., благодаря чему при этой температуре создается максимальная концентрация пара 0,0105 мг/л. В связи с такой низкой летучестью наиболее вероятно применение VX в виде капель и аэрозоля, так как создать опасную концентрацию пара практически невозможно или возможно только в районах с очень жарким климатом. Высокая токсичность VХ и склонность к легкому образованию аэрозолей делают возможным заражение объектов на много дней и даже недель. Низкая температура замерзания VX (tпл минус 39° С) позволяет применять его в холодное время года.
Вещество VX легко проникает в пористые материалы, в ткани, растения, что затрудняет его дегазацию. В последующем возможна его обратная диффузия из пор и опасное вторичное заражение поверхностей. Даже в сильнощелочной среде гидролиз VX идет очень медленно (в 80—600 раз медленнее, чем зарина). Для дегазации VX используются сильные окислители (хлорирующие и окисляющие агенты).
Токсикологические характеристики
Токсикологическое действие аналогично действию зарина. Хотя летучесть VX невелика, есть большая вероятность попадания его вместе с пылью в приземный слой атмосферы. Пропитанная VX пыль способна вызывать поражения при попадании на конъюнктиву глаз, в органы дыхания и на открытые участки кожи. Наиболее вероятными путями проникновения VX в организм человека являются органы дыхания, кожные покровы и желудочно-кишечный тракт. По токсичности VX превосходит зарин при действии через органы дыхания в 3—10 раз (токсичность при ингаляции LCt50=0,01 мг×мин/л), а при попадании через кожу в 200—250 раз (кожно-резорбтивная токсодоза LD50= 0,1 мг/кг).
Промышленное производство
Фосфорилирование диалкиламиноэтилмеркаптанов хлорангидридами эфиров метилфосфоновой кислоты в присутствии акцепторов хлористого водорода.
Средства применения
Основным боевым состоянием для ОВ типа VХ являются капли или крупнодисперсные аэрозоли. Средствами боевого применения ОВ типа VX являются авиационные бомбы, выливные авиационные приборы, мины, фугасы, боевые части бакового типа тактических и оперативно-тактических ракет, снаряды ствольной артиллерии.
В последнее время в США налажено производство бинарного ОВ типа VX (VХ-2). Для боевого применения бинарного ОВ типа VX предназначены авиационные бомбы «Бигай» и артиллерийские снаряды калибра 203,2 мм.
Признаки поражения
Нервно-паралитические ОВ способны поражать человека при любом способе поступления в организм.
При ингаляционном поражении в легкой степени наблюдаются ухудшение зрения, сужение зрачков глаз (миоз), затруднение дыхания, чувство тяжести в груди (загрудинный эффект), усиливается выделение слюны и слизи из носа. Эти явления сопровождаются сильными головными болями и могут сохраняться от 2 до 3 суток. При воздействии на организм смертельных концентраций ОВ возникают сильный миоз, удушье, обильное слюноотделение и потоотделение, появляются чувство страха, рвота и понос, судороги, которые могут продолжаться несколько часов, потеря сознания. Смерть наступает от паралича дыхания и сердца.
При действии через кожу картина поражения в основном аналогична ингаляционной. Отличие в том, что симптомы проявляются через некоторое время (от нескольких минут до нескольких часов). При этом появляется мышечное подергивание в месте попадания ОВ, затем судороги, мышечная слабость и паралич.
Первая помощь
Пораженному необходимо надеть противогаз (при попадании аэрозоля или капельножидкого ОВ на кожу лица противогаз надевается только после обработки лица жидкостью из ИПП). Ввести антидот с помощью шприц-тюбика с красным колпачком из индивидуальной аптечки и удалить пораженного из зараженной атмосферы. Если в течение 10 мин судороги не сняты, антидот ввести повторно. В случае остановки дыхания произвести искусственное дыхание. При попадании ОВ на тело, немедленно обработать зараженные места с помощью ИПП. При попадании ОВ в желудок необходимо вызвать рвоту, по возможности промыть желудок 1 % раствором питьевой соды или чистой водой, пораженные глаза промыть 2% раствором питьевой соды или чистой водой. Пораженный личный состав доставляется на медицинский пункт.
Защита
Для защиты от VХ используются противогаз и защитный комплект, а также вооружение и военная техника, убежища, оборудованные фильтровентиляционными установками.
Индикация
Наличие нервно-паралитических ОВ в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов. Для обнаружения аэрозолей VХ служит индикаторная пленка АП-1.
В детстве я был уверен, что мир уже пережил ядерную войну. Почему? Потому что во многих местах видел на стенах плакаты по гражданской обороне. Плакаты поражали. Вот взрывается в воздухе атомная (а хуже того, водородная) бомба, и от яркого шара вспышки разлетается в разные стороны поражающее излучение. А на земле – страх и ужас. В эпицентре – просто ничего, даже развалин домов не наблюдается. А дальше кругами расходятся зоны поражения. В последней из них – сидят под землей люди в противогазах, спасают кого-то из разрушенных домов и эвакуируют в безопасное место.
В детстве веришь всему, что написано и нарисовано. Отсюда вывод – уже была атомная война, раз художники знают, как это нарисовать.
Были еще плакаты, ужасавшие не меньше. Плакаты про бактериологическое и химическое оружие. Благодаря последним запомнились звонкие названия отравляющих газов: фосген, табун, зоман, зарин.
Чем обусловлено поражающее действие зарина?
Если фосген был газом удушающим, то три последних, включая зарин, принадлежали к газам нервно-паралитического действия.
Что сие значит? Сие значит, что зарин взаимодействует с одним из ферментов, который участвует в процессе передаче нервных сигналов через цепь нервных клеток, нейронов. Этот фермент выделяется в конце передачи нервного сигнала от одного нейрона к другому и как бы «подчищает» те ферменты, которые способствовали передаче импульса. Получается, что нервные клетки работают, как кнопочные выключатели. При нажатии на кнопку электрическая цепь замыкается. При отпускании кнопки цепь размыкается, ток не идет.
Однако, после взаимодействия названного фермента с зарином, он перестает работать, и ферменты, способствующие передаче нервного импульса, остаются на прежнем месте. Кнопка как бы «западает», и ток продолжает идти по нервам. В результате те органы, к которым направляются нервные сигналы постоянно находятся в возбужденном состоянии. Такое гиперактивное состояние быстро истощает органы или мышечные ткани, и их работа прекращается.
Первые признаки отравления
Поэтому первые признаки воздействия на человека нервно-паралитического боевого отравляющего вещества (в том числе, зарина) связаны с повышением тонуса различных мышц и органов. Сужаются зрачки, возникает чувство, словно бы дыхание перекрывается. Начинаются выделения из носа и усиленное слюноотделение, появляется тошнота. Спустя еще несколько минут у жертвы полностью теряется контроль над всеми функциями организма. Можно сказать, организм «идет вразнос». Рвота, конвульсии, судорожные спазмы и, наконец, остановка сердца. Правда, жизнерадостная картинка? Если за несколько минут в организм не вводится противоядие, жертве никакой бог не поможет.
Почему он так называется?
Красивое название «зарин» («sarin») – сокращение фамилий его изобретателей, немецких химиков Шредера (S chrader), Амброса (A mbros), Риттера (R itter) и фон дер Линде (von der Lin de). В 1938 году двое первых из них, сотрудники компании IG Farben работали в городе Вуппертале над совершенствованием инсектицидов (средств для борьбы с насекомыми). В ходе работы они получили светлую легкую жидкость без цвета и запаха. Формула этого вещества была передана в Вермахт, в отдел химического оружия. Проведя испытания, армейские химики (двое последних в вышеприведенном списке) так сказать, «дали добро», и армия заказала химической промышленности производство этого славного вещества. Зарин производили и начиняли им снаряды.
Применяли ли зарин во Вторую мировую войну?
Но до боевого применения отравляющих веществ не дошло. Гитлер, будучи на фронте во время Первой мировой войны, сам попал в газовую атаку. Ясно, что из-за этого к применению боевых отравляющих веществ он относился очень отрицательно. Кроме того, он не без основания опасался, что советская армия и союзники тоже могут начать газовую войну, или же применить несимметричные средства, например, термитные снаряды. Достаточно надежных средств защиты от боевых отравляющих веществ у Германии не было. Поэтому в годы Второй мировой войны на европейском фронте отравляющие вещества не применялись.
А после?
После Второй мировой войны зарин производился военной химической промышленностью и в США, и в СССР. В 1953 году зарином был отравлен 20-летний инженер британских военно-воздушных сил Рональд Мэддисон. На нем испытывали действие зарина, не сообщая ему правды, а говоря, что он принимает участие в испытании лекарства от насморка. В 1953 году смерть Мэддисона приписали «несчастному случаю», но в 2004 году суд решил, что он стал жертвой бесчеловечного эксперимента по испытанию нервно-паралитического отравляющего вещества.
В 1980 – 1988 годах Ирак использовал зарин в своей войне против соседнего Ирана и при подавлении на севере страны. Надо сказать, что ни американцы, ни тем более, курды этот «подвиг» Саддаму Хусейну не простили.
В марте 1995 года японская религиозная секта «Аум Синрикё» распылила зарин в Токийском метро. В результате этой газовой атаки погибло 12 человек, 54 были тяжело отравлены.
Похоже, что отравляющие вещества, в том числе, и зарин сейчас применяется в военных действиях в Сирии.
Надо сказать, что именем изобретателя названо и другое отравляющее вещество, люизит. Это боевое отравляющее вещество кожно-нарывного действия, назвали по фамилии американского химика Уинфорда Ли Льюиса (Winford Lee Lewis 1879–1943) .
Химическое оружие относится к одним из наиболее опасных и смертоносных видов оружия массового поражения. На сегодняшний день изобретено более 100 различных видов отравляющих веществ (ОВ), часть из которых активно применялась в боевых действиях. Наиболее опасными считаются VX-газы, иприт, зоман и зарин . О последнем газе, наименее известном для широкой публики, и будет идти речь в этой статье.
Этот газ впервые был синтезирован в Германии, город Вупперталь. Изначально у немецких учёных не было цели вести разработку отравляющего газа; перед ними стояла задача улучшить поражающие свойства инсектицидов и пестицидов. В результате химических экспериментов был получен фосфорорганический отравляющий который получил название «зарин».
По своим смертоносным характеристикам зарин превосходил большинство известных на то время К примеру, фосген (газ удушающего действия) почти в 40 раз «слабее» зарина, с точки зрения его поражающей способности; при этом зарин химическое оружие, разрушительное воздействие которого проявляется очень быстро, в сравнении с другими боевыми газами.
Зарин распространяется с огромной скоростью по территории. Принимая во внимание его потенциальную мощь против армии и пехоты, германское руководство настояло на увеличении производства газа. К 1945 году было создано свыше 1 тыс. тонн этого оружия.
Через несколько лет после синтезирования зарина немецкими учёными был открыт зоман, более стойкий и мощный «клон» зарина, который, впрочем, никогда не был использован в боевых действиях. Его запасы на конец Второй мировой войны составляли порядка 10−15 тонн. Интересно, что фашистская Германия так и не использовала химическое оружие, несмотря на сделанные обширные боезапасы.
Физические характеристики зарина
Зарин в первоначальном агрегатном состоянии является жидкостью, имеющей слабовыраженный запах яблок. В жидком виде зарин значительно менее опасен, чем в газообразном; тем не менее попадание даже небольших капель вещества на кожный покров может привести к летальному исходу.
В газообразном состоянии зарин даже по сегодняшним меркам невероятно смертоносен и опасен. Его достоинства действительно впечатляют:
- Для появления первых симптомов отравления нужна концентрация газа порядка 0.0005 мг/л на кубический метр воздуха.
- Газ, в отличие от жидкости, не пахнет; имеет высокую скорость распространения по приземному слою воздуха. Одна боевая капсула способна при благоприятных метеоусловиях покрыть территорию в 25 км.
- Зарин прекрасно впитывается в любую ткань и пористые материалы, а значит, один заражённый солдат может буквально своей одеждой заразить других. Полноценная дегазация во время ведения боевых действий далеко не всегда возможна, что гарантирует выведение из строя множество солдат противника.
- Не имеющий никаких визуальных и тактильных проявлений, зарин прекрасно подходит для нанесения внезапного удара по неприятелю. Доставка химических снарядов происходит путём воздушной бомбардировки, после чего, в течение 20 минут достигается полное покрытие атакуемой зоны (при условии, что нет сильного ветра).
- Его проникающие способности позволяют ему проникать через микрощели, что делает его использование эффективным даже против спрятавшихся в бункере. Конечно, многое зависит от типа бункера.
Недостатки у этого химического оружия тоже имеются, причём весьма серьёзные, с точки зрения военного применения:
- Зарин очень быстро рассеивается (держится в воздухе при тёплой погоде буквально несколько часов. Тот же иприт, для сравнения, может продержаться на местности несколько дней, не теряя своих боевых качеств).
- Из-за его низкой стойкости доставка может быть проблематична, так как приходится или синтезировать газ уже в процессе полёта (а это не очень удобно), или же добавлять в него примеси, повышающие его срок эксплуатации, но при этом понижающие его мощность как оружия.
- Несложный процесс дегазации (удаление поражающих свойств газа) делают зарин не самым надёжным в плане химического оружия, так как большинство армий мира обеспечены костюмами химической защиты, а также специальными средствами по экстренной помощи в случае применения отравляющих веществ.
Воздействие на человека
Зарин оказывает влияние практически на все физиологические системы человека. Наибольший ущерб этот газ наносит центральной нервной системе (ведь зарин относится к отравляющим веществам нервно-паралитического действия, первичная цель которых - ЦНС и отделы мозга).
В зависимости от количества вещества (от степени поражения) газ зарин, действие на человека оказывается более или менее опасным. Принято выделять следующие признаки поражения зарином:
Слабое поражение. Появление слабости и вялости во всем теле. Становится трудно дышать, невозможность сделать полный вдох. Начинает темнеть перед глазами, могут наблюдаться непроизвольные мышечные сокращения. Возникновение лёгкой тошноты и головокружения.
Среднее поражение. Все вышеперечисленные симптомы усиливаются. Появление болевого синдрома в области головы, глаз (при вдыхании паров газа). Внутренние спазмы, потеря контроля над телом. Кожа приобретает синюшный цвет (цианоз).
Сильное поражение (смертельное). Обильная рвота, неконтролируемые процессы дефекации и мочеиспускания, конвульсивный приступ. Отказ работы внутренних органов, остановка сердца, смерть.
- Система внутренних органов (пищеварительный тракт, дыхательная и кровеносная система).
Слабое поражение. Увеличение частоты сердцебиения, появление одышки. Спазмы в области живота, позывы к дефекации и мочеиспусканию. Эти симптомы будут проявляться медленнее при попадании ядовитого вещества в организм через кожный покров. Сухой кашель без мокроты.
Среднее поражение. Тяжесть в области желудка, сердечная аритмия. Сильная режущая боль в груди, бронхоспазмы. Повышение кровяного давления, острая головная боль в лобной области. Появление обильного течения из носа, активизация работы потовых желез. Все тело начинает знобить и лихорадить.
Сильное поражение (смертельное). Дисфункция внутренних органов, отказ дыхательной системы, потеря сознания, остановка сердца и смерть.
- Голова и органы восприятия.
Слабое поражение. Резко снижается чёткость зрения, возникновение пелены перед глазами. Потеря ориентации в пространстве, чувство тошноты, слезливость (активация слёзных желез). Незначительное сужение зрачка (появление миоза в слабовыраженной форме).
Среднее поражение. Боль в глазах (так называемая резь), чувство сильного давления в висках. Практически полная потеря зрения (при попадании зарина в область глаз), появление гиперемии (заполнения кровью глазного яблока). Максимально суженный зрачок (ярко выраженный миоз).
Сильное поражение (смертельное). Нестерпимая головная боль, полное отсутствие координации движений. Потеря зрения и слуха, наступление смерти.
Мероприятия по дегазации и лечению
Дегазация заражённой поверхности подразумевает использование таких средств, которые превращают отравляющее вещество в нетоксичное. Для этого используются специальные моечные машины, рассчитанные для очистки больших территорий; при локальных поражениях используют ИПП-11 (индивидуальные противохимические пакеты).
В случае попадания газа на поверхность кожи либо одежды, следует намочить тряпку средством типа гашёной извести, сульфат натрия или аммиачный раствор, после чего тщательно протереть поражённый участок тела.
Так как зарин относится к отравляющим веществам, действие которых направлено на разрушение нервной системы, то оказание помощи человеку, поражённому этим газом, должно проходить максимально быстро (с каждой секундой на отравленной территории уменьшаются шансы на спасение). По внешним признакам необходимо определить, к какому типу относилось ОВ (например, нервно-паралитический газ проявляется в ярких физиологических симптомах удушья, потери координации и прочих симптомах).
Алгоритм помощи пострадавшему
Для оказания полноценной помощи должна работать группа медиков, состоящих из 2−3 человек (для того, чтобы человека можно было вынести из опасной зоны). Однако и в случае отсутствия помощников следует не медлить и выручать попавшего в беду друга.
- Первым делом необходимо надеть на пострадавшего противогаз, тем самым прекращая доступ газа в организм. Нужно проследить, чтобы противогаз плотно сидел на голове, не образовывая никаких щелей между резиновым покрытием и кожей, через которые мог проникнуть газ.
- Необходимо ввести противоядие с помощью шприца для самопомощи. После введения антидота такие симптомы, как миоз (сужение зрачков), тремор конечностей и одышка должны сойти на нет. Если этого не происходит, то необходимо ввести противоядие ещё раз.
- Одновременно с введением антидота нужно обработать поражённые участки кожи с помощью средств ИПП-11. Особенное внимание следует обратить на лицо, так как в большинстве случаев отравление происходит через дыхательную систему.
- При слабой работе дыхательной системы надо делать искусственное дыхание. Сам факт того, что человек дышит с большим трудом, говорит о заражении как минимум средней тяжести, а это значит, необходимо действовать как можно быстрее и собраннее.
- Оказав первую помощь, необходимо как можно скорее вынести пострадавшего из поражённого района. На самом деле первую помощь лучше бы оказывать вне опасной зоны, но во многих случаях дорога каждая секунда, поэтому необходимо сначала обеспечить человеку хоть какой-то шанс на спасение, а уж потом вытаскивать его в безопасное место.
- Эвакуация. По возможности следует медикам указать на симптомы отравления, а также дать подробный отчёт о своих действиях, так как это может повлиять на дальнейшее лечение пострадавшего.
Использование зарина в современном мире
На сегодняшний день известны два наиболее громких случая, когда зарин применялся против людей (вместе с другими ОВ). Первый случай - это война Ирана с Ираком, которая проходила в 80-х годах XX века.
Эта война стала показательным примером чудовищной силы, которая заключена в химическом оружии. В 1988 году Ирак совершил авианалёт на город Халабджа; в качестве «начинки» для снарядов использовались боевые отравляющие вещества, среди которых был и зарин.
Результатом подобной атаки стали тысячи жертв среди гражданского населения (СМИ иногда приводят цифру в 7 тыс. убитых). Такое количество убитых объясняется отсутствием своевременной медицинской помощи пострадавшим (в первые часы никто не понимал, что происходит), а также большое количество распылённого химического вещества, которое опускалось низко к земле.
Этот инцидент хоть и косвенно, но повлиял на принятие Конвенции о запрещении химического оружия 1993 года. Однако, несмотря на конвенцию, абсолютно понятно, что формальные запреты не смогут остановить производство опасных газов. Ведь помимо государств, есть ещё и «частные» группировки, так сказать.
Примером тому является второй громкий случай, который связан не с войной, а с терроризмом. В 1995 году японской тоталитарной сектой «Аум Синрикё» была совершена газовая атака в токийском метро с использованием зарина и других опасных газов. Погибли 12 человек, а в общей сложности пострадало более пяти тысяч мирных жителей.
Интересно, что всю документацию по производству, которая необходима для создания зарина, секта купила в России. При этом все оборудование обошлось террористам в 10 миллионов йен (80 тысяч долларов).
К сожалению, в наше время может произойти все что угодно. Учитывая, что подпольное производство оказалось вполне доступным для террористов, то людям в наше время следует опасаться возможной химической атаки скорее в повседневной жизни, нежели в результате военных действий.
