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核爆炸有五种杀伤破坏因素，即冲击波、光辐射（也称热辐射）、瞬时核辐射、剩余核辐射（也称放射性沾染）和核电磁脉冲。有人还提出第六种破坏因素，是指大规模核战争的结果会严重影响气候和环境的变化，科学家称为“核冬天”效应。因为大量热能吸起的微尘和引起的大火浓烟，会长期遮蔽阳光，地球好象笼罩在寒冬之中，使农业减产，动植物和人类面临生存威胁。五种杀伤破坏因素中主要的是冲击波和光辐射，它们各占核爆炸能量的比例，随武器的性质和爆炸的高度而稍有差异。对于一般原子弹空爆情况，能量分配比例如图2.21。 原子弹爆炸所释放的能量中，约有三分之一是以光辐射的形式放出来。这和普通炸弹很不相同。普通炸弹爆炸时，释放的能量不大，爆炸区的温度只有几千度，而且灼热的气体的体积也很小，虽然也有很短时间（约千分之一秒）的光辐射，但实际上可以忽略。而在原子弹爆炸的情况下，由于以光辐射的形式发射的能量很大，以致光辐射成为原子弹的主要毁坏因素和杀伤因素之一。 图2.21 原子弹爆炸能量分配图 当原子弹在空中爆炸后，除了爆炸产物外，周围的空气也因受热使温度升高达几十万度，在这样的超高温影响下，发生了一系列极其复杂的物理过程。其结果是，在很短的时间内（约百分之几至十分之几秒）形成一个直径约100米的大火球，这时火球表面的温度比太阳表面的温度还高（太阳表面温度约6000度），从火球表面辐射的光和热，就是我们所说的光辐射。光辐射以光的速度向四周传播，立刻就到达了很远的地方。大部分的光辐射在爆炸后三秒钟以内发射出去，约过了十几秒钟光景，由于火球温度降低，光辐射就差不多不起作用了。 光辐射的杀伤破坏主要取决于光冲量的大小。它的主要作用是着火燃烧，对人员的不同烧伤等级的参考距离见图2.22。烧伤分三度四等⑩： 一度只伤表皮；二度伤及整个表皮及真皮层；三度伤及皮肤全层以至皮下组织。 一等为轻度烧伤–––二度烧伤面积10％以下；二等为中度烧伤–––二度烧伤面积10～20％，或三度烧伤面积在5％以下；三等为重度烧伤–––二度烧伤面积20～50％，或三度烧伤面积在5～30％之间；四等为极重度烧伤–––二度烧伤面积在50％以上，或三度烧伤面积在30％以上。 光辐射在对人员的烧伤范围内都可能引起房屋、庄稼着火燃烧，从而加重破坏效应。 人眼最容易受光辐射伤害，即便是1万吨TNT当量的核爆炸，视网膜不受损伤的安全距离大于50公里，闪光盲安全距离大于100公里。 防光辐射的主要措施是披遮白色反光物。碉堡、地下工事当然不怕燃烧。人的眼睛最怕光辐射，暴露的人首先是闭眼，其他烧伤比较容易治疗。 核爆炸时间极短，只有百万分之几秒，而释放出来的能量巨大，这就使得爆炸中心的温度上升达几百万甚至几千万度，整个原子弹变成了蒸汽；爆炸中心的最大压强也高达十几亿甚至数百亿大气压。这样高的温度和压强下的蒸汽，迅速地向四周膨胀，强烈地压缩周围的空气层而形成冲击波。冲击波以超音速从爆炸中心向四周扩散，压力随距离而很快下降。图2.23是核爆冲击波随距离衰减对人员造成不同等级伤害的半径及超压值。 图2.22 .不同当量光辐射伤害剂量等级范围 冲击波摧毁房屋、建筑和工程设施，可以抛出人体、损伤器官而造成伤亡。对人员的冲击伤害分成四个等级⑩： 一等为轻度冲击伤：器官一般损伤，体表擦伤，内脏斑点状出血等。 二等为中度冲击伤：器官严重损伤，大片软组织挫伤，内脏斑块状出血，单纯性肋骨骨折，脑震荡等。 三等为重度冲击伤：内脏破裂，骨折，较明显的肺出血，肺水肿等。 四等为极重度冲击伤：同时发生多处严重损伤，包括严重的胪脑、脊髓损伤，胸、腹腔破裂，内脏挤压伤，以致肢体离散等。 图2.23 不同当量冲击波超压伤害等级范围 对建筑物破坏：超压大于0.2大气压时，中等程度破坏，如主要承重结构出现严重裂缝，甚至倒塌。 对装甲的破坏：装甲车辆一般在冲击波动压0.1大气压、超压达0.5大气压以上时，外部装备会遭到破坏。爆炸当量大，作用时间长，需要的动压值小。如在1800米高空250万吨TNT当量核爆炸时，距爆心投影点1～1.8公里的坦克，在2～2.7个大气压的动压下操作机构均遭到损坏。而在1.2万吨TNT当量的触地核爆炸时，距爆心300米处的坦克，在3.9个大气压的动压下，操作机构才遭到破坏。 防冲击波的主要办法是修筑工事。大概说来，距离爆炸0.2公里的地方，砖瓦建筑会受到相当大的破坏，而钢筋混凝土筑成的防空掩蔽部即使离爆炸零点很近，也不致受破坏。爆心近区作业，在地下碉堡里就安全无恙。两公里以外的楼房对一般原子弹爆炸也是比较安全的。人防工事都可以防冲击波。 瞬时核辐射指的是核爆炸后一分钟内释放的核辐射，也称早期核辐射。在释放的许多种辐射中只有中子和g 射线才具有重要的毁伤意义。瞬时核辐射占总能量的5%。但能量高，不带电，贯穿力强，故又称贯穿辐射。中子辐射组分是在核爆炸发生的最初几微秒中由弹头裂变和聚变过程产生的中子。g辐射主要来自裂变反应和裂变产物的衰变。一分钟以后火球远离地面，这时由于空气的屏蔽将使直接从火球发射出的g辐射对地面目标不会产生毁伤效应。 瞬时核辐射是核爆瞬时放出的中子、g射线。它对建筑物不起破坏作用，但对人畜和电子系统有明显的杀伤作用。它可引起人畜感生放射性病，也可使电子系统致盲或失灵。如图2.24所示。 图2.24 早期核辐射的杀伤作用 瞬时核辐射对人员的伤害程度，取决于人员受照射的吸收剂量，也与受照射的者的健康状况有关。吸收剂量的单位为戈瑞，射线在1公斤物质中产生1焦耳电离能的剂量为1戈瑞。短期内受到照射超过1戈瑞后才能发生急性放射病。急性放射病分为轻度、中度、重度和极重度四级⑩，其吸收剂量范围和效果如下： 表2.2 急性放射病等级及效果 | | | | | 吸收1戈瑞，有5%发生急性放射病，24小时内出现恶心呕吐。 | | | 吸收2戈瑞，有50％发生急性放射病，4小时内出现恶心呕吐，不经治疗有3％以下人员死亡。 | | | 吸收4戈瑞，2小时内出现恶心呕吐，不经治疗，有大部分人发生死亡。 | | | |
不同当量瞬时照射发生急性放射病的范围不同，图2.25给出2万吨和50万吨核爆炸当量瞬时照射各等级急性放射病的范围。 战时军用允许照射剂量的水平还要低 。在24小时内无害照射应在0.05戈瑞以下，中等照射不超过0.2戈瑞，急性照射不得超过0.5戈瑞。 对核爆瞬时辐射的防护，主要是采取“挡”的办法。屏蔽g主要是加大屏蔽物的质量，屏蔽中子主要考虑低原子序数的物质和捕获中子能力很强的物质，如镉和硼。防中子有半米厚的混凝土就够了；5厘米厚的钢铁可使中子剂量降低一半。防g 最好是铅砖；最方便是土层，10厘米的土层可使g 剂量减半。在三层楼房的地下室里，对中子、g都是安全的。 图2.25 核爆炸瞬时照射急性放射病剂量范围 剩余核辐射主要是降落下来的裂变碎片，其次是早期核辐射的中子、g 射入地表物质里感生的放射性粒子。所以又称放射性沾染。它约占核爆总能量的10% 。沾染粒子可渗入几厘米的土层，难于清除，散布范围广，而且有的寿命很长。这些放射性粒子的半衰期可从几分之一秒到几百万年不等。但短半衰期的最多，所以沾染区剂量下降很快。主要放出b和g 射线。b射线用一般木板都可挡住，g则要用含铅物质。放射性沾染危险性虽不大，但很讨厌。要通过放射性沾染地段必须穿防护服。 图2.26是1万吨TNT当量核爆炸后1小时的放射性沾染区放射性射线照射量的强度分布图。 图2.26 原子爆炸放射性沾染照射量强度分布 图中“伦”（即伦琴）是射线照射量的单位。射线穿过1立方厘米空气产生电离的离子电量为1静电单位时的照射量，称为1伦琴。照射量指的是光子，其概念涉及到离子对的产生。前面讲的吸收剂量的单位是戈瑞，它的概念着眼于物质所接受的能量，适用于任何可以产生电离的辐射。各种物质吸收能量的本领不同，且与射线能量的高低有关。对人体组织来说，当射线能量大于0.15MeV小于1.5 MeV时，1戈瑞相当于100伦。个人吸收剂量的战时标准是，军人全身照射每次小于0.5戈瑞。由此换算，则军人全身照射每次小于50伦。如果通过200米的放射性沾染区，需要15分钟，这个沾染区剂量率小于200伦/时，就可以通过。按图2.26中的射线照射量强度分布，绕爆心200米以外通过是完全可以的。 核爆电磁脉冲能量很小，一般原子弹爆炸约占总能量的千分之一，可说没什么影响。但在高空爆炸时，其作用会对电子学系统造成破坏和干扰。 若是纯聚变武器，所谓干净氢弹，则很少或没有剩余辐射。其早期核辐射的比例不变，冲击波和光辐射的比例增加到95%。它的四种杀伤破坏因素均在爆后几秒至几十秒内起作用，所以这四种因素称为瞬时杀伤破坏因素。尽管杀伤破坏半径与当量有关，但最严重的也不会超过一、二十公里。 一般2万吨TNT当量的原子弹采取空中爆炸方式，零后千万分之一秒即发射g 和中子；百万分之一秒弹体燃烧升温到百万度，形成X射线火球，继续发射g 和中子。零后约2秒，火球熄灭，冲击波传到1公里以外；零后约10秒，早期核辐射结束；10秒钟后冲击波传到4公里以外；零后约7分钟，烟云达到稳定高度。核爆炸的毁伤效应发展很快。 认识了核爆炸杀伤破坏因素的规律，人们就可采取有效防护措施，减轻它的破坏程度。例如，利用地下建筑、民防工事，以及地形、地物等，都可起到较好的防护效果。 俄国原子能部1998年出版的《苏联核试验》(中译本）一书，介绍了美军和苏军在核试验条件下进行军事演习的情况。苏军1954年9月4日在核爆条件下进行了一次军事演习。原子弹爆炸威力4万吨，加强型战壕和用石灰粉刷过的壕沟全都完好无损。在1.8公里以外停放的飞机和载重汽车均没有受到损坏。放在爆心地面的小狗、绵羊等动物全被烧焦，掩蔽部内的所有动物仍然活着。2公里以外的各种动物，安全无恙，核爆似乎对它们不起作用。5公里以外的所有村庄保持完好。苏联这次演习非同一般，由国防部部长朱可夫元帅亲自指挥，邀请中国朱德元帅参加观摩，有各军兵种45000人参加演习，使他们学习了解了庞大的科研任务、战斗任务和教学课程。这是苏联破天荒的第一次，也是唯一的一次。美国这种演习进行过8次以上。1946年的“十字街行动”，在比基尼岛演习两次，核爆2.3万吨，有42000军人参加。1951年至1957年的“沙漠岩石行动”，在内华达试验场的核试验中，举行了8个阶段的军事训练，总共有55000多名军人参加。1956年美国空军的“红翼”行动，在核试验爆炸烟云的辐射环境中，进行了多次穿梭飞行演练。这些军事演习说明核爆炸是可以防护的，单靠核武器是不能最后取得战争的胜利的。 日本的广岛和长崎，在毫无防护的条件下，遭到了毁灭性破坏，这是可以想象的。可是也并不像某些宣传说的那样，寸草不生，永无人烟，成为人类的禁区。事实上日本人民并没有被原子弹吓倒，他们在核废墟的基础上，消除污染，治疗疾病，重建家园。今天的长崎、广岛，依然是风景秀丽，生机昂然，一片欣欣向荣的景象。 《苏联核试验》书中的统计，至1996年签订《全面禁止核试验条约》为止，全球历经了2049次核试验（见表2.3），爆炸了2398个核装置。其中美国核爆炸总威力共计一亿九千三百万吨（大气层中15465万吨，地下3835万吨）；苏联核爆炸总威力共计二亿八千五百四十万吨（大气层中24720万吨，地下3820万吨）。苏联核爆炸总当量约是美国的1.5倍。 两国超级大国核爆炸总当量之和，相当于四亿七千八百四十万吨TNT炸药，是长崎与广岛上空核爆炸威力的一万三千多倍。这个数字太吓人了！但是这样多的地下和空中核试验，总算未把地球捅穿，全球天气也没发生大的变化。那些核试验场地反复使用，周围的人们照常工作，核试验对他们似乎已习以为常。 表2.3 全球核爆炸统计表（1945––1996）⑧ *核试验次数的统计方法各国稍有不同。中国47次核试验是《苏联核试验》书中的统计，中国的统计为45次。 本文摘自《揭开核武器神秘面纱》 经福谦 陈俊祥 华欣生著 由于核武器袭击范围广、杀伤破坏因素多、防护措施复杂，因此，要根据不同情况，采取相应得防护措施进行有效的防护。
(1)遭核武器袭击前的准备
准备好建议防护器材(如口罩、毛巾、雨衣、床单等)和必需生活用品。熟悉就近的人防工事的位置、路线等，人防工程深入地下，具有抗力高、防“核、化、生”武器性能全面、可长期使用等特点 只要核武器不直接命中，人员在工程内是安全的因此，对核袭击的最好防护措施就是进入人防工程。在战时，利用人防工程能坚持生活和工作 在平时，城市发生地震、漏表等突发性事故时，人员也能利用人防工程做应急防护之用。了解紧急疏散撤离方案。
(2)室内防护。遭核武器袭击时的防护、听到警报后，家庭人员应迅速考拉断电闸、关闭煤气与电气开关、经熄灭炉火、关好门窗、带好个人防嘴护用品和生活用品，迅速有秩序地进人指定的人防工事。来不及进人人防工事的人员要利用地形地物就近隐蔽防护。方法是：背向爆心卧倒，头夹于两臂之间；双手交叉胸下，两腿并拢夹紧；双肘前伸支起，闭嘴闭眼憋气；胸部离开地面，重点保护好头部。室内人员发现核爆炸闪光时，应立即在墙的内拐角或者墙根处卧倒，最好在靠近墙角的桌下和床下跪趴，也可以在较小的房间或门框处躲避。掩蔽位置应避开玻璃门窗和易燃易爆物，以免造成间接伤害，尤其要避免被抛出的玻璃碎片击伤 待瞬时杀伤因素过后，可采用个人防护办法防止放射性灰尘沾染或迅速进人人防工程。
利用地形地物防护
利用土丘、山包、土坎、矮墙、花坛等各种高于地面的地形，或利用土坑、弹坑、沟渠等各种低于地平面的地形进行防护，对光辐射、冲击波和早期核辐射有遮挡和削弱作用，可以减轻或避免伤害。
利用开阔地的防护动作
利用地形地物进行防护时应注意：必须利用地形地物背向爆心的一侧，尽量利用坚固、稳定的地形地物，避开易倒塌、易燃烧、易爆炸的物体，以免间接伤害。
室外的防护动作
来不及进入人防工程和其他掩蔽场所的室外人员发现核闪光后，应立即就近利用地形地物进行防护。暴露人员的防护动作要领是：立即背向爆心卧倒，双手交叉垫胸前，脸部尽量失于两臂之间，两肘前伸，双腿伸直并拢，闭眼、闭口，停止呼吸15～20秒。就近利用土丘、矮墙、花坛等地形地物防护，地形地物较小的可面向爆心，较大的可横向爆心卧倒。也可以利用沟、坑、渠等地形防护，方法是立即跃入坑内，跪、坐或卧于坑内、双手掩耳，闭眼、闭口，暂停呼吸。在防护时应避开高大建筑物、高压电线及易燃易爆物。待瞬时杀伤因素过后，应立即进行呼吸道和皮肤的简易防护，戴上防毒面具或口罩，披上防毒斗篷或雨衣、塑料布，按人防部门的指示转移出沾染地域或就近进入人防工程掩蔽。
利用建筑物进行防护时，最好利用墙的拐角或沿墙根卧倒，靠墙根越近越好，这样可避免或减少伤害。不坚固的建筑物和门窗不能利用，还应注意避开易倒的建筑物和易燃易爆品，如水塔、大烟囱、高层建筑、大油罐等。
(3)遭核武器袭击后的行动
服用预防药物；及时撤离沾染区；集中处理受染服装，对人员和物品进行洗消。
中子弹防护
水层防护
几厘米的水层可衰减一半辐射：
虽然中子弹所发出的核辐射来无影、去无踪，而且看不见、摸不着、听不到、闻不出，但这并不意味着人们面对中子弹只有束手无策、坐以待毙。
从防护原理上讲，如水、木材、聚乙烯塑料等都能较好地慢化并吸收中子。例如，把铅加入含氢的聚合材料中， 就可以增加防护能力。另外，在含氢的聚合材料中加入硼，就可以部分阻挡辐射，从而减少对人的伤害。 各种物质对核辐射都有一定的衰减作用。例如，4— 6厘米厚的水就可以将中子的辐射强度衰减到一半；1米厚的土壤就能使核辐射衰减2个数量级。在一次核试验中，有一个钢筋混凝土工事，复土厚2. 5米，混凝土厚0 .3米，地面早期核辐射剂量达56000拉德，工事内的剂量仅0.29拉德。因此，只要构筑一定的工事进行适当的防护 ，人体受到中子弹辐射的危害将会大大减少。
中子弹爆炸场面中子弹爆炸场面
在一些紧急情况下，当发现中子弹的闪光后，暴露的人员应迅速进入工事，或利用地形地物如沟谷、崖壁、涵洞等进行遮蔽。这样，可以在一定程度上减少吸收的剂量。当然，一旦得了放射病，还应该及早进行治疗。
那么，对于那些英勇作战的坦克兵，又怎样进行防护呢？因为当他们发现中子弹爆炸后，不可能有时间走出坦克外进行躲避。难道就让他们如本文开始所描述的那样痛苦地牺牲在自己的岗位上吗。答案当然是否定的。
涂层防护
装甲车的涂层防护：人们针对中子弹的特点，在坦克内部镶上一层特殊的衬里，或在装甲中间加上特殊的夹层。据报道，4厘米厚的涂层就可以使坦克的防护能力提高到原来的4倍。 当然，即使采用了上述措施，也难以将中子弹的辐射杀伤降低到原子弹的水平。
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发表于 2016-1-10 23:20:23
