核、化学、生物武器概述

一、核、化学、生物武器概述

(一)核武器

核武器是利用能自持进行的原子核裂变反应或裂变-聚变反应瞬间释放的巨大能量,产生爆炸作用,具有大规模杀伤破坏效应的武器。

1.核武器的分类

随着核武器技术的发展,核武器的种类日益增多,从不同角度出发,核武器的分类有以下几种:

(1)按核装置原理结构划分。核武器根据核装置原理结构可分为原子弹、氢弹和特种性能核弹。通常称原子弹为第一代核武器,氢弹、中子弹等为第二代核武器,20世纪80年代以来发展的核电磁脉冲弹被称为第三代核武器。

原子弹:原子弹是利用铀和钚等重原子核的裂变链式反应瞬间释放出的巨大能量,起杀伤破坏作用的爆炸性核武器,更确切地应称为裂变武器或裂变弹。原子弹的威力通常为几百至几万吨TNT当量。

氢弹:氢弹是利用重原子核裂变反应提供的能量,使氘、氚等轻核产生自持聚变反应,瞬间释放出巨大能量的核武器,也称聚变弹。由于轻核聚变反应要在极高的温度下才能进行,所以氢弹还被称为热核武器。氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同,但其威力可达几千万吨TNT当量,此外,通过设计还能增强或减弱氢弹的某些杀伤破坏因素。因此,其战术技术性能比原子弹更好,用途也更广泛。

中子弹:中子弹是以高能中子辐射为主要杀伤因素,且相对减弱冲击波和光辐射效应的一种特殊设计的小型氢弹,较为确切的名称为增强辐射弹。中子弹的特点是爆炸释放的能量不高,但核辐射很强。在150米高度爆炸时,其核辐射的杀伤半径与威力大10倍的裂变武器相当,约为同威力裂变武器杀伤半径的2倍,即杀伤面积的4倍。适当提高爆炸高度,在核辐射的杀伤半径基本不变的情况下,中子弹对建筑物的破坏半径还可以大大减小。中子弹的研制成功是核武器向效应可选择方向发展的一个重要技术进步。对于集群装甲目标,中子弹是一种有效的武器。

核电磁脉冲弹:核电磁脉冲弹是一种增强核电磁脉冲效应,以毁坏对方通信系统等的特殊设计核武器,简称EMP弹。核电磁脉冲弹以核爆炸释放的γ射线射入大气层中与其中的电子发生康普顿散射,形成大量康普顿电流,这些电流在地磁场内发生偏转,从而产生强电磁脉冲,穿入目标的缝隙、天线孔,以损伤目标内部的电器元件、电路、设备等。为了更有效地利用电磁辐射能量和减少对己方的影响,多采用定向发射电磁脉冲,这些性能是普通核弹高空核爆炸不能达到的。

(2)按威力大小划分。核武器根据威力大小,即TNT当量(TNT当量是指核爆炸时释放出的能量相当于多少重量的TNT炸药爆炸时所放出的能量,简称当量)划分。可分为高威力核武器(百万吨TNT当量级)、中等威力核武器(数十万吨TNT当量级)、低威力核武器(万吨TNT当量级以下)。(3)按作战使用划分。核武器从作战使用方面可分为战略核武器和战术核武器。

战略核武器:用于攻击对方战略目标或保卫己方战略要地的核武器的总称。战略核武器系统一般是由威力较高的核弹和射(航)程较远的投掷发射系统及指挥控制系统组成的武器系统。战略核武器主要有:陆基洲际弹道核导弹,潜基弹道核导弹,战略轰炸机携带的核炸弹、近程攻击核导弹、巡航核导弹,以及反弹道导弹核导弹等。战略核武器的作用距离可远至上万千米,核弹的爆炸威力大,多为数十万吨TNT当量,有的高达数百万吨,甚至数千万吨TNT当量。具有战略核攻击能力的导弹、潜艇、飞机等均可成为战略核力量的组成部分。

战术核武器:用于支援部队作战,打击直接影响对方军事行动的目标的核武器。战术核武器系统一般是由威力较低的核弹和射(航)程较短的投掷发射系统及指挥控制系统组成的武器系统。战术核武器有:近程地地核导弹、战术轰炸机携带的核炸弹、舰舰和舰空核导弹、反潜核导弹、核深水炸弹、核炮弹、核地雷等。一般说来,具有战役战术核攻击能力的导弹、飞机、火炮、舰艇等均可成为战术核力量的组成部分。战术核武器与战略核武器相比,机动性能好;射程较短,一般为数十千米至数百千米;核弹头的威力较小,多数为数千至数万吨TNT当量,个别的也有高达近百万吨TNT当量的核炸弹和低至10吨TNT当量的特种核地雷。

(4)按运载方式划分。可分为核炸弹、核炮弹、核地雷、核深水炸弹、核鱼雷、核导弹等。

2.核武器爆炸方式与外观景象

(1)核武器爆炸方式。指核武器或核爆炸装置在不同介质、不同高度(或深度)爆炸的类型。核爆炸方式不同,外观景象、毁伤作用和特点均有差别。在核武器使用中,正确选择爆炸方式具有重要意义。

核爆炸方式一般分为大气层核爆炸、高空核爆炸和地(水)下核爆炸3类。大气层核爆炸按比高分为地面核爆炸、空中核爆炸。高度在海拔30千米或以上的核爆炸为高空核爆炸。地(水)下核爆炸按比深分为浅层核爆炸、深层核爆炸(见表8-1)。

表8-1 核爆炸方式的区分及特征

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(续表)

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(2)核爆炸外观景象。

①大气层核爆炸时,按时间先后依次出现闪光、火球、蘑菇状烟云,并在不同距离上可先后听到爆炸响声(见图8-54)。

②地下核爆炸时,浅层地下核爆炸的爆炸深度较浅,火球冲出地面,外观景象与触地核爆炸相似,并造成比触地核爆炸尺寸更大的弹坑。

③水下核爆炸,浅层水下核爆炸时也可以观察到火球,但尺寸较小,发光时间也短得多。构成火球的高温、高压气泡迅速膨胀并上浮,形成水中冲击波和表面波。当其上浮到水面时喷发大量蒸气并形成巨大水柱,稳定后形成菜花状烟云,其高度比空中核爆炸蘑菇云低。当巨大水柱下落时,在水中形成向周围扩张的巨浪。由小水滴组成的带放射性的环状云雾及放射性烟随风飘移,造成持续时间较长的大雨。

(3)核爆炸方式的作战应用。

高空核爆炸:一般用于突防和反导。高空核爆炸时,核电磁脉冲可使敌方的雷达、计算机、通讯指挥系统、对空警戒设施等电子设备迅速遭受破坏,防空指挥系统瘫痪,后续核导弹就有可能迅速突入指定目标上空完成核袭击的任务。高空核爆炸时,也可摧毁敌方的战略导弹、卫星、机群等。

大气层核爆炸:空中核爆炸,主要用于摧毁政治、经济、军事中心,杀伤大面积暴露配置的有生力量,摧毁中等强度的地面工事、和比较集中的水面舰艇等技术装备及兵器等重要军事目标。地面核爆炸,主要用于摧毁坚固的地面目标、导弹发射阵地、核武器和导弹火箭仓库、敌军指挥部等。

地下爆炸:主要用于破坏和摧毁地下永备工事、地下军火仓库、高级指挥枢纽、地下铁道、主要工矿的地下设施及城市地下建筑等。

水下爆炸:主要用于破坏水面和水下目标如水面舰艇、潜艇、水雷网障碍、水下建筑物及港湾设施等。

3.核武器杀伤破坏作用

核武器杀伤破坏作用是指核武器爆炸时对人体和物体造成的杀伤破坏作用及效果。又称毁伤效应。造成杀伤破坏的主要因素有:冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲。

(1)冲击波。冲击波是核武器的主要杀伤破坏因素,能在较大范围内杀伤人员、破坏武器装备和工程设施等。直接冲击伤是指冲击波超压和动压直接作用于人体引起的损伤,造成颅脑损伤、骨折、肝脾破裂、体表撕裂等。间接冲击伤是指被冲击波破坏的物体或被抛射的物体作用于人体造成的损伤。

在野战条件下,冲击波直接杀伤是主要的,在城市、居民地和森林地带,间接杀伤是主要的,而且杀伤范围会比较大。

(2)光辐射。作用时间一般在爆后几秒到20秒左右,其杀伤破坏作用主要取决于光冲量的大小。照射到物体上的光辐射一部分能量被物体吸收转变成热能,使物体表面温度升高,甚至使物体灼焦、熔化或着火。光辐射可以直接烧伤人员的皮肤和眼睛,使衣服燃烧,引起大面积火灾而造成间接伤害。光辐射对舰艇的破坏主要是引燃暴露的易燃物,烤坏迎光一面的油漆,引爆较近距离上暴露的弹药。

(3)早期核辐射。早期核辐射基本上是以光速直线向外传播。早期核辐射能贯穿人体和物体,贯穿的同时造成原子的电离。

早期核辐射对人员的杀伤主要是中子、γ射线照射到人体组织后,产生了电离作用,直接破坏了人体组织细胞的蛋白质、核蛋白及酶等具有生命功能的物质,导致细胞的变异和死亡。当受到的核辐射剂量过大时,人体组织的大量细胞遭到破坏,就会导致机体机能或形态发生改变,发生一种全身性的特殊疾病,即急性放射病,出现头昏、疲乏、食欲下降、恶心、呕吐等,持续发展会出现脱发、口腔炎、发烧、腹泻、皮肤和黏膜出血等症状,严重时会昏迷呈衰竭状或死亡。

(4)放射性沾染。放射性沾染是指核爆炸产生的放射性物质对地面、水域、空气、食物、人员、武器装备等所造成的沾染。放射性沾染的来源是:核裂变碎片、感生放射性物质和未裂变的核装料。放射性沾染可以放出三种射线:α(甲)射线、β(乙)射线、γ(丙)射线。与早期核辐射相似,放射性沾染也是靠射线的贯穿作用和电离作用杀伤人员,对大多数物体无破坏作用。

(5)核电磁脉冲。核电磁脉冲是核爆炸时产生的瞬间电场向外发射出的高强度的电磁信号。其特性,一是作用范围。核爆炸当量越大,爆高越高、作用范围越大。二是工作干扰。核电磁脉冲使设备引入附加信号,导致暂时的工作紊乱、操作失灵。三是功能损坏。电子系统内的某些敏感元器件,由于引入强电磁脉冲而被击穿或烧毁,在很大范围内会造成电子系统与电气设备的损坏或干扰,使指挥、控制、通信系统失灵。

人员受到两种以上杀伤破坏因素的作用所造成的损伤叫复合伤,核爆炸时复合伤或复合性的破坏是比较多见的。

核武器的杀伤破坏半径(或面积)取决于核武器的威力等性能、爆炸方式、爆区的环境及防护(或加固)情况。各种核武器的杀伤破坏半径都随威力的增大而增大(见表8-2)。

表8-2 核武器对开阔地暴露人员的中度杀伤半径(千米)

图示

(续表)

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核武器的爆炸方式不同,杀伤破坏效应差别很大。在实施核袭击时,根据作战任务、目标的杀伤破坏参数值和不同高度核爆炸各杀伤破坏参数的分布因素等,可以确定最适宜的核爆炸高度(又称最佳核爆炸高度),使对目标的杀伤破坏半径最大。

4.核武器对战斗行动的影响

(1)组织指挥易遭破坏,恢复困难。在突然遭受核袭击时,情况变化急剧、复杂,各级指挥可能瘫痪、中断,战斗部署和协同计划可能被打乱,各种通信组织受损,使指挥联络失灵失效,原有方位物可能被摧毁,不便指示目标等。在这种情况下,迅速恢复组织指挥十分困难。

(2)战斗减员骤增,难以完成战斗任务。无论是被核弹直接命中或受波及,其后果都将十分严重,直接影响战斗行动。尤其是人员受到伤害时,可能出现失明、耳聋,不能正常操作使用武器装备等现象,使完成任务变得更加艰巨,甚至难以完成战斗任务。

(3)人员和车辆机动受到极大限制。在核袭击的地区,地形受到多种破坏。出现龟裂和膨起,土质变松,山石崩裂,路基和路面损坏,还可能出现积水的深坑,在弹坑周围形成土堤和不平整的土坡。核地爆和低空爆,还会形成一定范围的沾染区。这些情况都会造成人员和车辆装备的行动不便,极大地影响和限制了其机动能力的发挥。

(4)战斗和后勤保障更加艰巨。遭受核袭击后,抢救、抢修任务繁重,补充武器弹药和物资器材量大,前运后送极其困难,战斗保障和后勤保障任务更加艰巨。

(二)化学武器

军事行动中,以毒害作用杀伤人员的化学物质,叫作军用毒剂(又称化学战剂)。装填毒剂并将毒剂造成战斗状态的兵器,称为化学武器。与常规武器比较,化学武器具有杀伤范围大,伤害途径多、伤害作用持续时间长、威慑作用大等特点,但化学武器的使用受气象、地形条件的影响大。(https://www.daowen.com)

1.毒剂的施放方法

毒剂的施放方法主要有爆炸法、布洒法、加热蒸发法。

爆炸法:利用炸药的爆炸力把毒剂分散出去,是在战场上施放毒剂的一种主要方法。各种毒剂的炮弹、炸弹、火箭弹、导弹、地雷等都是运用这一种方法。根据战斗任务需要,毒剂炮弹、炸弹等还可以采用空爆和触发两种方式。

布洒法:利用气体压力把容器内的毒剂喷洒出去,造成地面和空气染毒。属于布洒法施放毒剂的器材主要是航空布洒器。

加热蒸发法:利用燃烧剂燃烧产生的高温,使固体毒剂蒸发成蒸汽。散发到空气中冷却凝结成毒烟。属于加热蒸发法施放毒剂的器材主要有毒烟手榴弹和毒烟罐两种。

2.毒剂的战斗状态

化学武器使用后,毒剂起伤害作用的状态叫作战斗状态。毒剂的战斗状态有蒸气态、气溶胶态、液滴态和微粉态。毒剂施放后,有的是一种战斗状态,有的是几种战斗状态同时并存,而以某一种状态为主。

3.化学武器的种类

按毒害作用区分,化学武器分为神经性毒剂、糜烂性毒剂、全身中毒性毒剂、失能性毒剂、窒息性毒剂和刺激性毒剂六种。

(1)神经性毒剂。神经性毒剂是指破坏神经系统正常传导功能的毒剂。这类毒剂为有机磷酸酯类化合物,故又称为含磷毒剂。神经性毒剂具有毒性大,伤害作用迅速,能通过呼吸道吸入、皮肤渗透多种途径中毒等特点。目前美、俄等军装备的主要毒剂有沙林、梭曼、塔崩、维埃克斯等。

(2)糜烂性毒剂。糜烂性毒剂是指使肌体细胞坏死、组织溃烂的毒剂。糜烂性毒剂性质稳定,伤害作用持久,消毒及治疗复杂。主要有芥子气、路易氏气。

(3)全身中毒性毒剂。全身中毒性毒剂是破坏组织细胞氧化功能,导致全身缺氧的毒剂。其毒性较大,伤害作用迅速。主要有氢氰酸、氯化氰。由于它们的分子中含有氰根,所以也称氰类毒剂。

(4)失能性毒剂。失能性毒剂是使人的思维和运动机能发生障碍,暂时丧失战斗能力的毒剂。可考虑作为失能性毒剂的化合物种类很多,现主要有毕兹等。

(5)窒息性毒剂。窒息性毒剂是刺激呼吸道,引起肺水肿,使人员缺氧窒息的毒剂,又称伤肺性毒剂。窒息性毒剂毒性较小,作用缓慢,容易防护。但中毒后救治较为复杂。主要装备有光气、双光气、氯气、氯化苦等。

(6)刺激性毒剂。刺激性毒剂也称为刺激剂,是直接刺激眼睛、上呼吸道及皮肤的一类化学战剂。刺激性毒剂可造成烟雾或微粉战斗状态伤害对方。能使人员迅速出现流泪、眼痛、喷嚏、咳嗽、恶心、呕吐、胸痛、头痛以及皮肤灼痛等。主要有苯氯乙酮、西埃斯、亚当氏气等。

4.化学武器的杀伤途径

毒剂的种类和战斗状态不同,对人员的伤害途径也不一样。毒剂施放后,可通过三种途径引起人员中毒。

吸入中毒:染毒空气经呼吸道吸入引起中毒。

食入中毒:误食染毒的食物、饮用染毒的水等而引起的中毒。

接触中毒:皮肤、眼睛和伤口接触染毒的地面、物体时而引起的中毒。

5.化学武器对战斗行动的影响

(1)组织指挥更为复杂。由于敌毒剂袭击的突然性,难以及时准确发现,尤其是在夜晚或当毒剂云团从上风方向传播来时,更不易察觉。毒剂的种类多,毒性各异,伤害途径及作用也不尽相同,防护要求和方法也各有所区别,这种防护上的复杂性直接影响了战斗行动,使组织指挥变得更加复杂。

(2)战斗力的保持更为重要。化学武器的杀伤破坏因素是大面积性的,很多新毒剂具有高效速杀作用。在未做好防护的情况下,突然遭受化学袭击,可能造成大量伤亡,使人员削弱或丧失战斗力,武器装备损坏。因此,在战斗中做好防敌化学武器袭击,对于保持战斗力具有重要的意义。

(3)兵力火力机动更加受限。若敌方使用持久性毒剂,可能造成大范围、长时间的染毒,使我兵力火力的机动和战斗行动受到极大的限制。

(4)战斗和后勤保障困难。在突然遭敌化学武器袭击的情况下,有可能会出现大量伤员需要救治,染毒的武器装备、物质器材需要更换、洗消,防护器材的消耗、洗消器材的需求会大大增加,从而加大了战斗保障和后勤保障的困难。

(三)生物武器

战争中用来伤害人员或毁坏农作物的致病微生物及其所产生的毒素称为生物战剂。装有生物战剂的各种炸弹、导弹和气溶胶发生器、布洒器等称生物武器。生物武器具有致病突然、传染性强、污染范围广、危害时间长和难于发现等特点。但受自然条件影响大,且难以控制。

1.生物武器的分类

(1)按对人员伤害程度分类。失能性战剂:主要使人员暂时丧失战斗力,如布氏杆菌、委内瑞拉马脑炎病毒等。

致死性战剂:使人员患严重疾病,死亡率大于10%,如鼠疫杆菌、黄热病病毒等。

(2)按所致疾病有无传染性分类。

传染性战剂:传染快,一旦流行,能持续一定的时期,如鼠疫、天花等。

非传染性战剂:只感染接触者,如肉毒毒素等。

(3)按致病微生物种类分类。生物战剂可分为细菌、立克次氏体、衣原体、病毒、真菌和毒素等六类。

2.生物武器的施放方式

(1)施放生物战剂气溶胶。固体或液体生物战剂微粒在空气中形成的悬浮体,称生物战剂气溶胶,是撒布生物战剂的主要方式。主要器材有生物弹(炸弹、导弹等)、气溶胶发生器、布洒器等。

(2)投掷带菌媒介物。如昆虫,小动物等。将带菌昆虫等装在特制的容器里,由飞机等投放。主要器材有四格弹、带降落伞的硬纸筒、薄壳器等。

(3)派遣专门人员施放生物战剂。如派遣特务施放生物战剂,污染水源、食物、通风管道,或撤离时遗弃染菌的物品等。

3.生物武器的杀伤破坏因素

(1)生物战剂侵入人体的途径。

吸入:生物战剂污染的空气可从呼吸道进入人体。

误食:生物战剂污染的水、食物等,可从消化道进入人体。

皮肤接触:生物战剂可直接经皮肤、黏膜,伤口或昆虫叮咬进入人体。

(2)生物战剂的致病症状。生物战剂侵入人体后,能破坏人体的生理功能而使人员发病。大多数生物战剂使人员致病后,会出现发热、头痛、全身无力、上吐下泻、咳嗽、恶心、呼吸困难、局部或全身疼痛等症状。

常见生物战剂的基本性能如表8-3所示。

表8-3 常见生物战剂的基本性能

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4.生物武器对战斗行动的影响

生物武器对战斗行动的影响,与化学武器基本相同,其主要不同点是:

(1)对组织指挥的影响。部队一旦遭受生物武器袭击后,防护十分复杂。既要防止吸(食)入,又要防止接触性传染;不仅要考虑毒素的伤害,还要防止昆虫、小动物叮咬,不但人员需要防护,而且武器装备、物资、粮秣、水源都需要防护。人员一旦受到伤害,伤情多种多样,治疗上各有差异,急救、处置比较复杂、困难。要对其防护、消毒往往需要在大范围内动员全体力量来实施。这就给组织指挥战斗带来了极大的困难,造成了极为复杂的局面。

(2)对部队战斗力的影响。生物武器虽不像核、化学武器那样,有瞬时杀伤作用,但它毒性大,致病力强,流行范围广。大面积使用后,有可能使人们看不见、摸不着,在不知不觉中受到大范围的伤害。部队在污染区行动,对粮食、饮水、武器装备、物资器材的使用都将受到极大地限制,从而极大地削弱了部队的战斗力。

(3)对兵力兵器机动的影响。为了控制病源,防止疾病流行,通常采用疫区封锁的方法。对必须进出疫区的人员,都需要按规定的路线和检疫消毒的程序进行。因此,严重妨碍了兵力兵器的机动,延误了战机,增加了人员的疲劳程度。