Зарин (химическое оружие)

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Зарин
Sarin.png
Skeletal structure of sarin 3D ball-and-stick model of sarin
Открытие
Открыт Gerhard Schrader
Ambrose
Rüdiger
van der Linde
Открыт в 1938
Химические свойства
Химическое название Изопропиловый эфир фторангидрида метилфосфоновой кислоты
Химическое семейство Фторсодержащее фосфорорганическое соединение
Химическая формула C4H10FO2P
Код NFPA
  • H4
  • F1
  • R1
Предельно допустимая концентрация в воздухе 0.000002 мг/м3
Точка кипения 151,5 °C
Точка плавления -56 °C
Давление пара 1,48 мм. рт. ст. при 20 °C
Относительная плотность пара (Воздух=1) 4.86
Плотность жидкости 1,0943 г/см³ при 20 °C
Растворимость в воде Полная
Перцептивные свойства и цвет Бесцветная жидкость. В чистом виде - без запаха.
Данные приведены в нормальных условиях (при 20 °C, 101 кПа), если не указано иначе.

Зари́н — изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты, применяется как боевое отравляющее вещество нервно-паралитического действия. Согласно Резолюции Совета безопасности ООН 687 от 1991 г. классифицирован, как оружие массового поражения. Производство и накопление зарина запрещены в соответствии с Конвенцией о химическом оружии 1993 г.

Химические свойства[править]

При комнатной температуре зарин — бесцветная жидкость без запаха. Смешивается с водой и органическими растворителями во всех отношениях. Относительно высокое давление его пара приводит к тому, что он быстро испаряется (приблизительно в 36 раз быстрее чем табун, другое БОВ нервно-паралитического действия). В газообразном состоянии зарин также бесцветен и не имеет запаха.

Медленно гидролизуется водой, легко реагирует с водными растворами щелочей, аммиака и аминов (эти реакции могут использоваться для дегазации). Обычно для дезактивации зарина используется 18-процентный водный раствор гидроокиси натрия. Феноляты и алкоголяты дегазируют зарин очень легко (даже в сухом состоянии).

Термически устойчив до 100 С.

Стойкость[править]

Зарин относится к группе нестойких ОВ. В капельно-жидком виде стойкость зарина может составлять: летом - несколько часов, зимой - несколько суток. Срок жизни может быть сильно сокращён при наличии примесей в используемых для синтеза зарина реагентах.

Бинарный зарин[править]

По зарубежным данным, зарин может использоваться как двухкомпонентное химическое оружие в виде двух его предшественников — дифторида метилфосфоновой кислоты и смеси изопропилового спирта и изопропиламина. При этом изопропиламин связывает фтороводород, образующийся при химической реакции.

Продление срока жизни зарина[править]

Согласно данным ЦРУ, в Ираке пытались преодолеть проблему малого срока жизни зарина тремя способами:

  • Срок жизни унитарного (то есть, чистого) зарина может быть удлинён при увеличении чистоты предшественников и промежуточных продуктов синтеза, а также путём усовершенствования процесса производства.
  • Добавление стабилизатора, называемого трибутиламин. Позже он был заменён диизопропилкарбодиимидом (di-c-di), благодаря которому стало возможным хранение зарина в алюминиевых контейнерах.
  • Разработка бинарного (двухкомпонентного) химического оружия, в котором вещества-предшественники хранятся отдельно друг от друга в одном снаряде. В таком снаряде собственно смешивание реагентов и синтез БОВ осуществляется непосредственно перед запуском или уже в полёте. Такой подход вдвойне выгоден, поскольку решается проблема короткого срока жизни и существенно возрастает безопасность при хранении и транспортировке боеприпасов.

Определение[править]

В присутствии перекиси водорода зарин даёт перекисный анион, способный окислять многие ароматические амины в окрашенные диазосоединения.

Физиологическое действие[править]

Зарин — отравляющее вещество, обладающее нервно-паралитическим действием. Вызывает поражение при любом виде воздействия, особенно быстро — при ингаляции. Первые признаки поражения (миоз и затруднение дыхания) появляются при концентрации зарина в воздухе 0,0005 мг/л (через 2 минуты). Смертельная концентрация при действии через органы дыхания в течение 1 минуты — 0,075 мг/л, при действии через кожу — 0,12 мг/л. Полулетальная доза (при которой погибает 50% особей) при попадании на открытую кожу — 24 мг/кг веса. Полулетальная доза при пероральном (через рот) введении — 0,14 мг/кг веса.

Механизм действия[править]

Как и в случае с другими БОВ нервно-паралитического действия, объектом поражения зарина является нервная система организма.

При стимуляции двигательных и вегетативных нейронов происходит выброс медиатора ацетилхолина в межсинаптическое пространство синапса, благодаря чему производится передача импульса к мышце или органу. В физиологически здоровом организме после передачи импульса ацетилхолин утилизируется ферментом ацетилхолинэстеразой (АХЭ), в результате чего передача импульса прекращается.

Зарин необратимо ингибирует фермент ацетилхолинэстеразу путём формирования ковалентного соединения с тем участком фермента, где ацетилхолин подвергается гидролизу. В результате содержание ацетилхолина в межсинаптическом пространстве постоянно растёт, и импульсы непрерывно передаются, поддерживая все иннервируемые вегетативными и двигательными нервами органы в активном состоянии (состоянии секреции, либо напряжения) вплоть до их полного истощения.

Клиническая картина[править]

Первые признаки воздействия зарина (и других БОВ нервно-паралитического действия) на человека — выделения из носа, заложенность в груди и сужение зрачков. Вскоре после этого у жертвы затрудняется дыхание, появляется тошнота и усиленное слюноотделение. Затем жертва полностью теряет контроль над функциями организма, её рвёт, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Эта фаза сопровождается конвульсиями. В конечном счёте жертва впадает в коматозное состояние и задыхается в приступе судорожных спазмов с последующей остановкой сердца.

Кратко- и долгосрочные симптомы, испытываемые жертвой, включают в себя:


Локализация воздействия Признаки и симптомы
Местное действие
Мускариночувствительные системы
Зрачки Миоз, выраженный, обычно максимальный (точечный), иногда неодинаковый
Цилиарное тело Головная боль в лобной части; боль в глазах при фокусировке; незначительное помутнение зрения; иногда тошнота и рвота
Конъюнктива Гиперемия
Бронхиальное дерево Стеснение в груди, иногда с продолжительной одышкой, свидетельствующей о бронхоспазме или усилении бронхиальной секреции; кашель
Потовые железы Потоотделение в месте контакта с жидким ОВ
Никотиночувствительные системы
Поперечнополосатые мышцы Фасцикуляция в месте воздействия жидкости
Резорбтивное действие
Мускариночувствительные системы
Бронхиальное дерево Стеснение в груди, иногда с продолжительной одышкой, свидетельствующей о бронхоспазме или усилении секреции; одышка, слабые боли в груди; усиление бронхиальной секреции; кашель; отёк лёгких; цианоз
Желудочно-кишечный тракт Анорексия; тошнота; рвота; спастические боли в животе; ощущение тяжести в надчревной и загрудинной областях с изжогой и отрыжкой; диарея; тенезм; непроизвольная дефекация
Потовые железы Усиленное потоотделение
Слюнные железы Усиленное слюноотделение
Слёзные железы Усиленное слезотечение
Сердце Слабо выраженная брадикардия
Зрачки Слабый миоз, иногда неодинаковый; позднее — более выраженный миоз
Ресничное тело Помутнение зрения
Мочевой пузырь Частота позывов к мочеиспусканию; непроизвольное мочеиспускание
Никотиночувствительные системы
Поперечнополосатые мышцы Быстрая утомляемость; лёгкая слабость; мышечное подёргивание; фасцикуляция; судороги; общая слабость, в том числе дыхательной мускулатуры, одышка и цианоз
Ганглии симпатической нервной системы Бледность; периодическое повышение давления
Центральная нервная система Головокружение; напряжённое состояние; тревога, нервное возбуждение; беспокойство; эмоциональная лабильность; чрезмерная сонливость; бессонница; ночные кошмары; головная боль; тремор; апатия; абстиненция и депрессия; всплески медленных волн при повышенном напряжении во время ЭЭГ, особенно при гипервентиляции; дремота; трудности концентрации; анамнестическая реакция; спутанность сознания; невнятная речь; атаксия; общая слабость; конвульсии; депрессия респираторных и циркуляторных центров с одышкой, цианозом и падением кровяного давления.


Профилактика[править]

Профилактика основана на назначении обратимого антихолинэстеразного агента. Пиридостигмин, предлагается в дозах 30 мг 3 раза в день для ингибирования приблизительно 30% холинэстеразы крови. В случае тяжелого отравления эти 30% защищённой холинэстеразы спонтанно реактивируются, и, если такой же феномен произойдет в холинергических синапсах, пострадавший выздоровеет. (Повторное ингибирование фермента может произойти в том случае, если отравляющее вещество остается в организме и имеется в наличии для связывания с холинэстеразами после того, как пиридостигмин будет выведен.)

Лечение[править]

Лечение человека, поражённого зарином, необходимо начать сразу же после постановки диагноза. Незамедлительные действия включают срочную изоляцию жертвы от поражающего агента (заражённая местность, заражённый воздух, одежда и пр.), а также от всех возможных раздражителей (например, яркий свет), обработку всей поверхности тела слабым раствором щёлочи, 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 следующих антидотов:

  • Атропин, являющийся блокатором М-холинорецепторов, используется для купирования физиологических признаков отравления.
  • Пралидоксим, дипироксим, токсогонин, HI-6, HS-6, HGG-12, HGG-42, ВДВ-26, ВДВ-27 — реактиваторы ацетилхолинэстеразы, специфические антидоты фосфорорганических веществ, способные восстановить активность фермента ацетилхолинэстеразы, если их применить в течение первых часов после отравления.
  • Диазепам - центрально действующий противосудорожный препарат. Снижение приступов заметно уменьшалось в случае задержки начала лечения; через 40 минут после экспозиции снижение является минимальным. Большинство клинически эффективных противоэпилептических препаратов могут оказаться неспособными остановить припадки, вызванные зарином.
  • В полевых условиях необходимо немедленно ввести афин или будаксин из шприц-тюбика (входят в комплект индивидуальной аптечки АИ-1, которой экипируется каждый мобилизованный солдат), в случае их отсутствия можно применить 1-2 таблетки тарена из аптечки АИ-2.

В дальнейшем производится патогенетическое и симптоматическое лечение в зависимости от преобладающих у данной жертвы симптомов поражения.

История[править]

Открытие[править]

Зарин был открыт в 1938 году в Вуппертале-Элберфельд в Рурской долине Германии двумя немецкими учеными, пытавшимися получить более мощные пестициды. Зарин является вторым по силе после зомана из четырёх ядовитых веществ G-серии, созданных в Германии. G-серия — первое и самое старое семейство БОВ нервно-паралитического действия: GA (табун), 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[править]

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, экипированных средствами химической защиты.

Работы по получению табуна, зарина, зомана во время Второй Мировой войны также проводились в США и Великобритании.

После Второй мировой войны[править]

Демонстрационная боеголовка американской ракеты Honest John, видны контейнеры M139 с зарином (фотография приблизительно 1960 годов)
  • 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 эксперименте 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 Соединённых Штатах Америки прекращено, а существующие запасы зарина подверглись передистилляции, которая продолжалась до 1970 года.
  • 1978: Майкл Тоунли под присягой в чилийском суде дал показания, что зарин производился ученым-химиком Эухенио Берриосом (Eugenio Berrios) под руководством тайной полиции DINA диктатора Чили Аугусто Пиночета. Тело Берриоса, застреленного в голову, было обнаружено в 1995 году закопанным на пляже в Уругвае. Тоунли также рассказал, что зарин использовался для убийства действительного хранителя государственного архива Ренато Леона Зентено и капрала армии Мануэля Лейтона.
  • 1980-1988: Ирак использовал зарин против Ирана в течение войны 1980-88 годов. В течение войны в Заливе (1990-91) Ирак все ещё обладал большими запасами, которые были обнаружены при продвижении на север сил коалиции.
Файл:Helepce3.jpg
Жертвы Халабджи
  • 1988: 16-19 марта авиация Ирака подвергла город Халабджа на территории Иракского Курдистана химической бомбардировке с использованием различных отравляющих веществ: иприта, зарина, табуна, газа VX. Число жертв, принадлежавших почти исключительно к мирному населению, составило, по разным оценкам, от нескольких сотен до 7 000 человек; обыкновенно приводится цифра: 5 тыс. погибших и 20 тыс. пострадавших. Среди погибших особенно велик процент детей, так как газ стелился по земле. Подробнее - см. Газовая атака в Халабдже.
  • 1991: Резолюция Совета безопасности ООН 687 устанавливает термин "оружие массового поражения" и призывает к немедленному уничтожению химического оружия в Ираке, уничтожению всех ракет дальностью более 150 км, которыми располагает Ирак, а также, по возможности, уничтожения всех химических вооружений в мире.
  • 1993: В Париже 162 государствами - участниками Организации Объединенных Наций подписана Конвенция о химическом оружии, запрещающая производство и накопление многих химических средств, включая зарин. Она вступила в силу 29 апреля 1997 года, и призывает к полному уничтожению всех запасов указанных химических средств к апрелю 2007 года.
  • 1994: В ночь с 27 на 28 июня японская религиозная секта Аум Синрикё применяет загрязнённый (с примесями) зарин в Мацумото, префектура Нагано. Погибло 7 человек, более 200 пострадало.
  • 1995: 20 марта произошла атака с применением зарина в токийском метро на станциях Касумигасэки и Нагататё. Погибло 12 человек, 54 получили тяжёлое отравление, повлёкшее долгосрочное расстройство здоровья, около 1000 имели после теракта кратковременные нарушения зрения. Атака организована религиозной сектой Аум Синрикё. Подробнее см. — Зариновая атака в токийском метро.
  • 2004: По американским данным, 14 мая в Ираке повстанцы взорвали 155 мм снаряд, содержащий несколько литров веществ-предшественников зарина. Снаряд был устроен таким образом, чтобы данные вещества смешивались при вращении боеголовки вокруг своей оси во время полёта с образованием собственно зарина. Взорванный снаряд выпустил лишь небольшое количество зарина, либо потому что взрыв был не в состоянии смешать реагенты должным образом, либо потому что реагенты в снаряде со временем разложились. Двое солдат Соединённых Штатов были направлены на лечение после появления у них ранних признаков воздействия зарина.

Ссылки[править]

Литература[править]

  • Александров В.Н., Емельянов В.И. "Отравляющие вещества" М. Воениздат 1990
  • Сондерс Б. "Химия и технология органических соединений фосфора и фтора" 1961
  • Grob D. Anticholinesterase intoxication in man and its treatment. Berlin, Springer Verlag, 1963.

eo:Sarinolv:Zarīns