بيوفيزيك تاثيرات موج انفجار بر محيط؛ مطالعه موردي نارنجك دستي

Biophysical Effects of Shock Waves on the Environment; a Case Study of a Hand Grenade Incident

مقدمه: تروماهاي ناشي از موج انفجار يكي از مباحث اساسي در طب نظامي است. گزارش‌هاي روزانه از كشته و مجروح شدن افراد نظامي و غيرنظامي در مناطق جنگي، بمب‌گذاري‌هاي تروريستي و مواد منفجره باقي‌مانده از دوران جنگ بيانگر اهميت اين موضوع مي‌باشد. به‌دليل پيچيدگي حاكم بر اين پديده، عليرغم اهميت موضوع، درك كمي از چگونگي اثر موج انفجار بر محيط اطراف خود وجود دارد. مواد و روش‌ها: غالباً اثر موج انفجار بر اهداف بر اساس: نوع، وزن و شكل ماده منفجره، فاصله هدف از مركز انفجار، هندسه، ماهيت و پراكندگي هدف، محيط فيزيكي انتشار موج و موانع موجود بين مركز انفجار تا هدف بيان مي‌گردد. در اين تحقيق با مطالعه روابط تحليلي حاكم بر پديده انفجار به بررسي تاريخچه زماني پارامترهاي فشار و ضربه موج انفجار پرداخته خواهد شد. يافته‌ها: در اشكال 6 تا 8 دياگرام فشارـ زمان انتشار موج حاصل از نارنجك دستي با خرج معادل 170 گرم TNT با استفاده از نرم‎افزار ANSYS استخراج شد. با توجه به حد آستانه تروماي ريه، احتمال صدمات انساني در فواصل مختلف برحسب شدت انفجار ارايه‌شده است. نتيجه‌گيري: ارزيابي و تخمين وسعت صدمات اوليه و ثانويه (كه در طي روزهاي آينده ممكن است ظاهر شوند)، اثربخشي روش‌هاي باليني، ارتقا تجهيزات محافظتي، تحليل ريسك اماكن و غيره در اثر موج انفجار، مستلزم داشتن درك و شناخت كافي و صحيح از تاثير اين پديده بر محيط اطراف خود مي‌باشد. در اين تحقيق با توجه به مقدار نيروي وارده به هدف و مدت‌زمان اعمال آن، احتمال صدمات آناتوميك و سازه‌اي پيش‌بيني مي‌گردد.

Background: Trauma caused by the blast wave is one of the basic issues in military medicine. Daily reports of killed and wounded military personnel and civilians in war zones, terrorist bombings and explosive remnants of war indicate the importance of this topic. Due to the complexity of this phenomenon, there is little understanding of how the blast wave influences its surroundings, despite its importance. Materials and Methods: The effects of an explosion are contingent upon various factors, such as: type, weight and shape of the explosive, target distance from the explosion center, geometry, nature and distribution of the target, physical environment of wave propagation and number of obstacles from the center of the explosion to the target. In this research, with the study of analytical equations of the phenomenon of blast, pressure and impulse of a blast wave were discussed. Results: The diagram of the time - pressure wave propagation of a hand grenade with the charge equivalent to 170 grams of TNT has been shown using ANSYS software. According to lung threshold trauma, the probability of human injury at different distances depending on the severity of the explosion has been presented. Conclusion: Assessment of the extent of primary and secondary injury (which may appear in the next few days), clinical effectiveness, enhancing protection equipment and risk analysis of important places under the blast wave require adequate and accurate understanding of this phenomenon effects on its surroundings. In this study, considering factors: the amount of force to the target and the duration of force application, the possibility of anatomical and structural damage was predicted.