Heptylové raketové palivo: vlastnosti, charakteristiky, nebezpečí pro člověka, použití

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-02 13:51

S příchodem takového směru lidské činnosti, jako je raketový a kosmický výzkum, vyvstala otázka zajištění jeho environmentální bezpečnosti. A hlavním problematickým článkem v této oblasti byla bezpečnost raketového paliva (heptylu) přímého procesu vynášení raket a kosmické techniky na oběžnou dráhu. Co se týče druhé otázky, problémy ekologické bezpečnosti pro biosféru planety jsou vágní a vzdálené. Ale pokud jde o toxicitu heptylového raketového paliva, nejsou zde žádné další otázky. Byly prokázány jeho nepřímé i přímé toxické účinky. O tom bude tento článek.

Nesymetrický dimethylhydrazin

Toto je název heptylového raketového paliva, jehož vzorec je C₂H₈N₂ . Toto je komponentavysokovroucí palivo pro rakety. Hypergolickým (samozápalným při smíchání) pro dimethylhydrazin je kyselina dusičná nebo oxid dusičitý (N₂O_{4, amyl).}

Heptylové raketové palivo je téměř bezbarvá, mírně nažloutlá kapalina štiplavého zápachu, který je charakteristický pro aminy (organické deriváty čpavku). Heptyl páchne jako zkažená ryba, ale neměli byste ho cítit - výpary jsou toxické.

Heptylové raketové palivo se dobře mísí s vodou, alkoholy, ropnými produkty a dalšími organickými látkami. Vodný roztok heptylu je přitom mnohonásobně toxičtější než jeho páry.

Heptylové raketové palivo: vlastnosti

Jeho bod varu je plus 63°C a tuhnutí nebo krystalizace mínus 57°C.

Hustota heptylu – 790 kg/m³. Směs amyl/heptyl hypergolicus je raketový pohon, který umožňuje snadné odpalování rakety a znovu použitelnou energii.

Dimethylhydrazin má vlastnosti hygroskopičnosti (absorpce vlhkosti z atmosféry), což snižuje specifický tah motoru a tím i jeho účinnost.

Heptylové raketové palivo (vodík, uhlík a dusík) v kombinaci s hypergolickým amylem (dusík a kyslík) dává prudkou reakci a vznítí se.

Toto palivo je navíc ekologicky stabilní a může být skladováno po mnoho let v půdě.

Strašný jed

Heptylové raketové palivo je Světovou zdravotnickou organizací klasifikováno jako třída nebezpečnosti 1. Látka je 6x toxičtější nežkyselina kyanovodíková a má mnoho faktorů ovlivňujících lidské tělo: mutagen, karcinogen, teratogen (vliv na vývoj plodu).

V prostředí má vlastnost kumulativnosti (akumuluje se) v živých i neživých předmětech. Při oxidaci heptylu vzniká látka, která je 10x toxičtější než původní - nitrosodimethylhydrazin.

Maximální přípustné koncentrace heptylu ve vodě - 0,02 mg/l, v půdě - 0,1 mg/l. Páry jsou nebezpečné ve velmi nízkých koncentracích.

Co je nebezpečné pro biosféru

Testování heptylu jako paliva pro mezikontinentální vesmírné rakety v Sovětském svazu začalo v roce 1949. Dodnes se používá pro nosné rakety rodiny Protonů.

Když jsou takové nosiče vypuštěny, vyhořelé stupně (první a druhý), kde jsou umístěny zásoby paliva, jsou vyhozeny do spádových oblastí (zvláštní řídce osídlená území). A to je asi 500 kilogramů paliva. Od roku 2003 k tomuto výboji dochází ve vysoké nadmořské výšce a palivo je oxidováno kyslíkem s úplným rozkladem na jednoduché látky.

Při přistání a dalším ničení těchto objektů však dochází k lokální kontaminaci půdy heptylem. A už v půdě vzniká jedovatý nitrosodimethylamin. A pak se může dostat do podzemní vody.

Co dělat

Kromě znečištění půdy v místech, kam padají stupně nosičů, je zde také problém s rozlitým palivem v místech, kde se tankují rakety. Kromě toho, že se dostává do půdy, vstupuje ve formě aerosolu doatmosféra.

A jsou také místa, kde se vyrábí heptylové raketové palivo (společnost Gazprom, Salavat) a ztrácí se během přepravy.

A pokud je s aerosolovým heptylem všechno obtížné, můžete ten rozlitý sebrat. A takové technologie vyvíjejí chemici.

Jedním způsobem je odstranit horní vrstvu půdy a omýt ji nadkritickými koncentracemi oxidu uhličitého. Ale v praxi se používá jednodušší metoda - naplnění znečištěného prostoru benzínem a jeho spálení. Současně je zničena půda a produkty spalování rozptýleny v atmosféře.

To ale není všechno. Existují také ekologičtější způsoby likvidace heptylu, ale jsou drahé a náročné na práci. A právě s tímto problémem dnes ekologové bojují.

Yaroslavlský incident

Všechny otázky týkající se nebezpečí heptylu nejsou předmětem diskuse široké veřejnosti. A potvrzením toho je případ v Jaroslavli, ke kterému došlo v noci 1. února 1988. Pak se téměř na mostě přes Volhu převrátila železniční cisterna se stovkami kilogramů heptylu, který se vysypal na zem. Naštěstí se palivo nedostalo do řeky a nevzplanulo.

Zóna kordonu byla 500 metrů, zahrnovala školku a školu. Obyvatelé okolních domů byli evakuováni. Zároveň bylo obyvatelstvo informováno, že došlo k úniku jedovaté látky, ale nikdo nevěděl, že se jedná o heptyl.

Kontaminovaná půda byla poté odříznuta a odvezena na pohřebiště. Všech 12 likvidátorů nehody bylo hospitalizováno.

Jed je jed

Na území Ruska je 20 dopadových oblastí raket o celkové ploše 60 kilometrů čtverečních. Přitom teprve v posledním desetiletí začaly práce na studiu účinků heptylového raketového paliva na člověka. Dnes však existují důkazy, že v místech, kde padají raketová stádia, se vrozené postižení u dětí vyskytuje mnohonásobně více, než je celostátní průměr.

Tento jed se může dostat do lidského těla vodou a vzduchem, potravinami a kontaktními cestami. Zároveň se dostává na kůži, po 30 sekundách je již v krevním řečišti.

Pro tento jed neexistují žádná antidota, stejně jako specifické léky.

Kolaterální poškození

Kromě samotného heptylu jsou nebezpečnými toxiny pro člověka oxidační produkty heptylu a amylu, konkrétně:

• Nitrosodimethylamin. 10krát toxičtější než heptyl.
• Tetramethyltetrazen. Látka skupiny nebezpečnosti 3, působí na dýchací cesty a kůži.
• Oxid dusičitý (NO_{2). Vysoce toxický, může způsobit degeneraci sliznic dýchacích cest, nekrózu jater, ledvin a mozku.}
• Oxid dusnatý (NO). Třída nebezpečnosti plynů je třetí. Působí na dýchací a oběhové orgány.
• Oxid uhelnatý (CO). Sloučenina, která váže hemoglobin v erytrocytech přeměnou jeho karboxyhemoglobinu - stabilní formy, která vede k hladovění všech orgánů a tkání kyslíkem.
• Kyanovodík nebo kyselina kyanovodíková. Látka 1. třídy nebezpečnosti. Vysoce toxický jed, který proniká kůží. Opojenídoprovázeno udušením, až do smrti. Při nízkých koncentracích se objevuje pocit škrábání v krku, hořká chuť v ústech, potíže s řečí a koordinací, akutní bolest hlavy, gastrointestinální potíže, zrychlený srdeční tep.
• Formaldehyd. Látka štiplavého zápachu i v malých koncentracích vede k poškození sliznic a celkovému toxickému poškození nervového systému, ledvin a jater a orgánu zraku.

Intoxikace těla může probíhat v akutní i chronické formě.

Nejzranitelnější orgány

Heptyl nepříznivě ovlivňuje všechny orgány a systémy lidského těla. V tomto případě se projevuje jeho následující účinek:

• Neurotropní (poškození centrálního a periferního nervového systému).
• Hepatotropní (jaterní poruchy).
• Hemolytická (porušení kvantitativního a kvalitativního složení krve).
• Dermálně-resorpční (poškození kůže a sliznic).

Geptyl má senzibilizační účinek, vlastnosti slabého alergenu a imunosupresivní účinek na lidský organismus.

Zvláště pozoruhodný je teratogenní (embiotropní) účinek heptylu, který se projevuje snížením hmotnosti plodu, výskytem anémie a rozšířenými komorami mozku plodu.

Geptyl má karcinogenní a mutagenní účinek na lidské tělo.

Akutní otrava

Akutní otrava má tři stupně:

• Snadné. Projevuje se katarálními záněty horních cest dýchacích a sliznic, dyspepsií, slabostí, bolestmi hlavy. Mohou být pozorovány změny jaterních funkcí, leukocytóza a další krevní poruchy.
• Průměr. S tímto průběhem se objevují příznaky laryngotracheitidy, bronchitidy, emfyzému. Rozvíjí se konjunktivitida, gastritida, polynefritida. Kardiovaskulární systém trpí - rozvíjí se tachykardie a aortální hypertenze.
• Těžký. Příznaky se zvyšují, objevuje se zápal plic a plicní edém, vnitřní krvácení. Ze strany gastrointestinálního traktu narůstá eroze průchodů. Objevuje se hypotenze, myokardiální dystrofie, diencefalická encefalopatie. Kolaps a šok jsou možné. Objevuje se selhání ledvin (až toxická hepatitida) a jater. Možná smrt. Při tomto průběhu intoxikace mohou i po léčbě přetrvávat reziduální účinky ve formě autonomní dystonie, organických lézí centrálního nervového systému, hepatitidy, ulcerózních jevů v gastrointestinálním traktu a nefropatických jevů.

Chronická otrava heptylem

Tento stav se vyvíjí při dlouhodobém vystavení malým dávkám jedu. Příznaky zahrnují slabost, únavu, bolesti hlavy, podrážděnost a poruchy spánku. Může se objevit bolest v játrech a ledvinách, v oblasti srdce, poruchy jeho rytmu.

Zjišťuje se vegetativně-vaskulární dystonie, mikroorganické léze centrálního nervového systému. Jaterní dysfunkce se projevuje zvýšením hladiny bilirubinu vkrev.

Je narušen metabolismus sacharidů a tuků v jaterních tkáních, objevuje se nedostatek vitaminu B6, výrazné změny v práci endokrinního systému.

Dlouhodobými následky otravy heptylem mohou být poruchy fungování nervového systému, ulcerózní jevy v žaludku a střevech, hluboké poškození jater (antitoxické, vylučovací a proteinotvorné funkce), různé encefalopatie.

Summarize

V 50. letech minulého století napsal Ray Bradbury svůj příběh „Golden Apples of the Sun“, ve kterém hlavní myšlenkou je, že lidský průzkum vesmíru přináší nebývalé výhody. Tak to bude, ale v případě, že kampaň za tyto výhody nezničí náš pozemský domov. O smrti jeho obyvatel ani nemluvě. Rád bych věřil, že vesmírná „jablka“budou chutná a zdravá a jejich dužina nebude chutnat jako toxické heptylové raketové palivo.