Heptylové raketové palivo: vlastnosti, charakteristiky, nebezpečenstvo pre človeka, použitie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-02 14:02

S príchodom takého smeru ľudskej činnosti, akým je raketový a vesmírny výskum, vyvstala otázka zabezpečenia jeho environmentálnej bezpečnosti. A hlavným problematickým článkom v tejto oblasti bola bezpečnosť raketového paliva (heptylu) priameho procesu vypúšťania rakiet a vesmírnych technológií na obežnú dráhu. Pokiaľ ide o druhú otázku, problémy ekologickej bezpečnosti pre biosféru planéty sú nejasné a vzdialené. Ale čo sa týka toxicity heptylového raketového paliva, tam už nie sú žiadne otázky. Sú dokázané jeho nepriame a priame toxické účinky. O tom bude tento článok.

Nesymetrický dimetylhydrazín

Toto je názov heptylového raketového paliva, ktorého vzorec je C₂H₈N₂ . Toto je komponentpalivo s vysokou teplotou varu pre rakety. Hypergolickým (samozápalným po zmiešaní) pre dimetylhydrazín je kyselina dusičná alebo oxid dusnatý (N₂O_{4, amyl).}

Heptylové raketové palivo je takmer bezfarebná, mierne žltkastá kvapalina s prenikavým zápachom, ktorý je charakteristický pre amíny (organické deriváty amoniaku). Heptyl zapácha ako zhnité ryby, ale nemali by ste ho cítiť - výpary sú toxické.

Heptylové raketové palivo sa dobre mieša s vodou, alkoholmi, ropnými produktmi a inými organickými látkami. Vodný roztok heptylu je zároveň mnohonásobne toxickejší ako jeho pary.

Heptylové raketové palivo: vlastnosti

Jeho bod varu je plus 63°C a mrazu alebo kryštalizácie mínus 57°C.

Hustota heptylu – 790 kg/m³. Zmes amyl/heptyl hypergolických látok je raketový pohon, ktorý poskytuje ľahký štart rakety a opätovne použiteľnú energiu.

Dimetylhydrazín má vlastnosti hygroskopickosti (absorpcia vlhkosti z atmosféry), čo znižuje špecifický ťah motora a tým aj jeho účinnosť.

Heptylové raketové palivo (vodík, uhlík a dusík) v kombinácii s hypergolickým amylom (dusík a kyslík) dáva prudkú reakciu a vznieti sa.

Toto palivo je navyše ekologicky stabilné a možno ho v pôde skladovať mnoho rokov.

Strašný jed

Heptylové raketové palivo je Svetovou zdravotníckou organizáciou klasifikované ako trieda nebezpečnosti 1. Látka je 6-krát toxickejšia akokyselina kyanovodíková a má mnoho faktorov vplyvu na ľudský organizmus: mutagén, karcinogén, teratogén (vplyv na vývoj plodu).

V prostredí má vlastnosť kumulatívnosti (akumuluje sa) v živých a neživých predmetoch. Pri oxidácii heptylu vzniká látka, ktorá je 10-krát toxickejšia ako originál – nitrózodimetylhydrazín.

Maximálne prípustné koncentrácie heptylu vo vode - 0,02 mg/l, v pôde - 0,1 mg/l. Výpary sú nebezpečné pri veľmi nízkych koncentráciách.

Čo je nebezpečné pre biosféru

Testovanie heptylu ako paliva pre medzikontinentálne vesmírne rakety v Sovietskom zväze sa začalo v roku 1949. Dodnes sa používa pre nosné rakety rodiny Proton.

Keď sa takéto nosiče vypustia, vyhorené stupne (prvý a druhý), kde sa nachádzajú zásoby paliva, sa vyhodia do spádových oblastí (špeciálne riedko osídlené územia). A to je asi 500 kilogramov paliva. Od roku 2003 prebieha tento výboj vo vysokej nadmorskej výške a palivo sa oxiduje kyslíkom s úplným rozkladom na jednoduché látky.

Pri pristávaní a ďalšom ničení týchto predmetov však dochádza k lokálnej kontaminácii pôdy heptylom. A už v pôde vzniká jedovatý nitrózodimetylamín. A potom sa môže dostať do podzemných vôd.

Čo robiť

Okrem znečistenia pôdy na miestach, kde padajú stupne nosičov, je tu aj problém s rozliatym palivom na miestach, kde sa tankujú rakety. Okrem toho, že sa dostáva do pôdy, vstupuje vo forme aerosólu doatmosféra.

A sú aj miesta, kde sa vyrába palivo pre heptylové rakety (spoločnosť Gazprom, Salavat) a stráca sa počas prepravy.

A ak je všetko ťažké s aerosólovým heptylom, potom môžete pozbierať rozliaty. A takéto technológie vyvíjajú chemici.

Jedným zo spôsobov je odstrániť vrchnú vrstvu pôdy a umyť ju nadkritickými koncentráciami oxidu uhličitého. Ale v praxi sa používa jednoduchší spôsob - naplniť znečistenú oblasť benzínom a spáliť. Zároveň sa ničí pôda a produkty spaľovania sa rozptýlia do atmosféry.

To však nie je všetko. Existujú aj ekologickejšie spôsoby likvidácie heptylu, sú však drahé a náročné na prácu. A práve s týmto problémom dnes bojujú environmentalisti.

incident v Jaroslavli

Všetky otázky o nebezpečenstvách heptylu nie sú predmetom diskusie širokej verejnosti. A potvrdením toho je prípad v Jaroslavli, ku ktorému došlo v noci 1. februára 1988. Potom sa takmer na moste cez Volgu prevrátila železničná cisterna so stovkami kilogramov heptylu, ktorý sa vysypal na zem. Našťastie sa palivo nedostalo do rieky a nevznietilo sa.

Zóna kordónu mala 500 metrov, zahŕňala škôlku a školu. Obyvatelia okolitých domov boli evakuovaní. Zároveň bolo obyvateľstvo informované, že došlo k úniku jedovatej látky, no nikto nevedel, že ide o heptyl.

Kontaminovaná pôda bola potom odrezaná a odvezená na pohrebisko. Všetkých 12 likvidátorov nehody bolo hospitalizovaných.

Jed je jed

Na území Ruska sa nachádza 20 oblastí dopadu rakiet s celkovou rozlohou 60 kilometrov štvorcových. Zároveň sa až v poslednom desaťročí začalo pracovať na výskume účinkov heptylového raketového paliva na človeka. Dnes však existujú dôkazy, že na miestach, kde padajú raketové stupne, sa vrodené postihnutie u detí vyskytuje mnohonásobne viac, ako je celoštátny priemer.

Tento jed sa môže dostať do ľudského tela vodou a vzduchom, potravinami a kontaktnými cestami. Zároveň sa dostane na kožu, po 30 sekundách je už v krvnom obehu.

Na tento jed neexistujú žiadne protilátky ani špecifické lieky.

Vedľajšie škody

Nebezpečnými toxínmi pre človeka sú okrem samotného heptylu aj oxidačné produkty heptylu a amylu, a to:

• Nitrózodimetylamín. 10-krát toxickejší ako heptyl.
• Tetrametyltetrazen. Látka skupiny nebezpečenstva 3, ovplyvňuje dýchacie cesty a pokožku.
• Oxid dusičitý (NO_{2). Veľmi toxický, môže spôsobiť degeneráciu slizníc dýchacích ciest, nekrózu pečene, obličiek a mozgu.}
• Oxid dusnatý (NO). Trieda nebezpečnosti plynu je tretia. Pôsobí na dýchacie a obehové orgány.
• Oxid uhoľnatý (CO). Zlúčenina, ktorá viaže hemoglobín v erytrocytoch premenou jeho karboxyhemoglobínu - stabilná forma, ktorá vedie k nedostatku kyslíka vo všetkých orgánoch a tkanivách.
• Kyanovodík alebo kyselina kyanovodíková. Látka 1. triedy nebezpečnosti. Vysoko toxický jed, ktorý preniká do pokožky. Intoxikáciasprevádzané udusením, až smrťou. Pri nízkych koncentráciách sa objavuje pocit škrabania v hrdle, horká chuť v ústach, ťažkosti s rečou a koordináciou, akútne bolesti hlavy, gastrointestinálne ťažkosti, zrýchlený tep.
• Formaldehyd. Látka štipľavého zápachu už v malých koncentráciách vedie k poškodeniu slizníc a celkovému toxickému poškodeniu nervového systému, obličiek a pečene a zrakového orgánu.

Intoxikácia tela môže prebiehať v akútnej a chronickej forme.

Najzraniteľnejšie orgány

Heptyl nepriaznivo ovplyvňuje všetky orgány a systémy ľudského tela. V tomto prípade sa prejaví jeho nasledujúci účinok:

• Neurotropné (poškodenie centrálneho a periférneho nervového systému).
• Hepatotropné (poruchy pečene).
• Hemolytické (porušenie kvantitatívneho a kvalitatívneho zloženia krvi).
• Dermálne-resorpčné (poškodenie kože a slizníc).

Geptyl má senzibilizačný účinok, vlastnosti slabého alergénu a imunosupresívny účinok na ľudský organizmus.

Zvlášť pozoruhodný je teratogénny (embiotropný) účinok heptylu, ktorý sa prejavuje znížením hmotnosti plodu, výskytom anémie a rozšírenými komorami mozgu plodu.

Geptyl má karcinogénny a mutagénny účinok na ľudský organizmus.

Akútna otrava

Akútna otrava má tri stupne:

• Jednoduché. Prejavuje sa katarálnymi zápalmi horných dýchacích ciest a slizníc, dyspepsiou, slabosťou, bolesťami hlavy. Môžu sa pozorovať zmeny vo funkcii pečene, leukocytóza a iné krvné poruchy.
• Priemer. S týmto priebehom sa objavujú príznaky laryngotracheitídy, bronchitídy, emfyzému. Vyvíja sa konjunktivitída, gastritída, polynefritída. Kardiovaskulárny systém trpí - rozvíja sa tachykardia a aortálna hypertenzia.
• Ťažký. Príznaky sa zvyšujú, objavuje sa zápal pľúc a pľúcny edém, vnútorné krvácanie. Zo strany gastrointestinálneho traktu sa zvyšuje erózia priechodov. Objavuje sa hypotenzia, dystrofia myokardu, diencefalická encefalopatia. Kolaps a šok sú možné. Objavuje sa zlyhanie obličiek (až po toxickú hepatitídu) a pečene. Možná smrť. Pri tomto priebehu intoxikácie môžu aj po liečbe pretrvávať reziduálne účinky vo forme autonómnej dystónie, organických lézií centrálneho nervového systému, hepatitídy, ulceróznych javov v gastrointestinálnom trakte a nefropatických javov.

Chronická otrava heptylom

Tento stav sa vyvíja pri dlhodobom vystavení malým dávkam jedu. Symptómy zahŕňajú slabosť, únavu, bolesti hlavy, podráždenosť a poruchy spánku. Môže sa vyskytnúť bolesť pečene a obličiek, v oblasti srdca, poruchy jeho rytmu.

Zisťuje sa vegetatívno-vaskulárna dystónia, mikroorganické lézie centrálneho nervového systému. Porucha funkcie pečene sa prejavuje zvýšením hladiny bilirubínu vkrv.

Je narušený metabolizmus sacharidov a tukov v tkanivách pečene, objavuje sa nedostatok vitamínu B6, výrazné zmeny v práci endokrinného systému.

Dlhodobé následky otravy heptylom môžu byť poruchy vo fungovaní nervového systému, ulcerózne javy v žalúdku a črevách, hlboké poškodenie pečene (antitoxické, vylučovacie a bielkovinotvorné funkcie), rôzne encefalopatie.

Summarize

V 50. rokoch minulého storočia napísal Ray Bradbury svoj príbeh „Golden Apples of the Sun“, v ktorom hlavnou myšlienkou je, že ľudský prieskum vesmíru prináša nebývalé výhody. Tak to bude, ale v prípade, že kampaň za tieto výhody nezničí náš pozemský domov. Nehovoriac o smrti jeho obyvateľov. Rád by som veril, že vesmírne „jablká“budú chutné a zdravé a ich dužina nebude chutiť ako toxické heptylové raketové palivo.