书城童书恐怖武器:生化武器与核武器
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第13章 极度恐惧——核武器(4)

由于光辐射的直接传播,所以爆点与人员之间任何不透明的物体,都可以起到防护作用。尽管这些物体最后有可能被冲击波摧毁,但冲击波到达之前,它已经完成了防护光辐射的作用。

对于户外人员、特别是旷野中的人员,可以利用就近周围的沟、坎、土丘、坑等地形地物,以防止光辐射直接照射。当然,也可以迅速地躲到树木、建筑物、篱笆和任何结构物的背后。总之,户外人员见到闪光后,应利用一切物体遮挡暴露的皮肤。如果当地没有任何物体可以利用,也可以将穿着的衣服把暴露的皮肤掩盖起来。

如果遭受核袭击时人员处于建筑物内,应该见到闪光后,立即卧倒,如有可能,应爬到桌子后面或底下,或爬到预先选好的有利位置,纵然来不及躲避光辐射的危害,也可以抵挡随后的冲击波的损伤。实际上,建筑物内的人员,只要爆炸时刻不是站在面向爆炸方向的窗户口,光辐射无法直接照射到人体时,都可以大大地减轻它的烧伤程度。

三、对付早期核辐射和核电磁脉冲的方法

早期核辐射和核电磁脉冲都是核爆炸的瞬时杀伤因素,但它们的性质不同。

早期核辐射主要是对人员造成损伤,核电磁脉冲主要是对电子元器件产生影响,因此,对它们的防护也是不一样的。

早期核辐射是指核爆炸后十几秒钟内以不同方式发射的γ射线和中子。眼睛虽然无法看见这些射线和粒子,但它对人员的危害是不可忽视的。日本广岛、长崎遭核袭击后,早期受核辐射致死的占20%左右。后期死亡人员中,核辐射伤害致死的占更大的比例,至于核爆炸引起的长期效应更是核辐射的作用结果。

早期核辐射除了它们的作用时间极其短促(十几秒内)外,还有以下特点:

(1)穿透能力强。由于γ射线和中子流不带电,且有很高的速度,因此,当它们作用于物体时,不存在正、负电的吸引作用,在空气中可以传播很远的距离和穿透很厚的物体;(2)传播速度快。γ射线在空气中是以光速传播的,中子在大气中的速度也可达到每秒上万千米;(3)发生散射。早期核辐射是以爆点为中心向四周直线传播的,在传播路径上遇到空气分子和其他物质分子时,会发生碰撞而改变它们原来的运动方向,即发生散射。这种散射可以发生多次,使得其传播方向极其混乱,可以传播到不是直线所能达到的地方。

(4)中子可以产生感生放射性。中子与某些元素如锰、铁、铝、钠等作用后,会被这些元素吸引形成放射性同位素。因此,如果爆炸区域内的土壤中有这些元素,或位于中子作用范围内有含这些元素的物品,都可以使这些土壤和物品产生放射性。这种由中子作用形成的放射性叫做感生放射性。感生放射性在裂变过程中会产生γ射线和β粒子。

早期核辐射和光辐射、冲击波一样都可对人员造成伤亡,但要强调的是在万吨级当量以下的核爆炸中,早期核辐射的伤亡范围最大,而在百万吨级当量时,早期核辐射的伤亡范围最小。根据早期核辐射传播速度快和作用时间短的特点,对它的防护应是预防性的,即在得到核袭击预警后,就应该做到隐蔽。遮躲物体后面的辐射剂量值总是要小于直接接受的剂量值。因此,人员用于防护光辐射和冲击波的直接伤害的措施,对早期核辐射的防护仍将有一定的效果,如果遮挡物体很大,其防护效果将更明显。

尽管早期核辐射穿透力很强,但在传播过程中,由于和传播路程中的物质发生碰撞,还是要被削弱的。对γ射线来说,其削弱程度与射线源(爆炸点)和受辐射人员(物体)之间的物质的质量有关。物质密度越大,防γ射线越有效;对中子来说,与γ射线的防护有所不同,用密度大的物质并不一定有好的防护效果。而用含氢元素的物质,诸如石蜡、水等更为有效。各种物质防护早期核辐射的能力,是用该物质的“十分之一厚度”来表示的。它是指早期核辐射通过该物质时,其辐射剂量减弱至原来的十分之一时的物质厚度值。

核爆炸释放的γ、χ射线是核电磁脉冲产生的主要源。核电磁脉冲是一种随时间变化的电磁辐射,其波形的前沿极其陡峭,即能很快地上升到峰值,然后较慢地衰减。核电磁脉冲具有很宽的频谱,范围可从非常低的频率到几百兆赫,在这频率范围内其幅值变化很大,可见核电磁脉冲是一种非常复杂的现象,对它的防护也是极其复杂的。特别是随着高新技术的发展,各种电子设备和供电系统、控制、指挥以及通信等电子系统的普及,核电磁脉冲的防护更是需要解决的问题。

尽管电磁脉冲的持续时间很短,但它所携带的能量是极其可观的,特别是在大当量爆炸时更是如此。当它和所有的电磁波一样以光速向外传播时,其携带的能量能够被金属或其他导体所收集,在金属导体上形成很强的电流和很高的电压。这样,凡是和这金属导体相联结的电气和电子设备都有可能遭到损坏。但无疑问的是,与这些电子设备有关的工业配电系统、雷达、通信等系统和电子计算机等,都有可能受到损坏。

核电磁脉冲造成电力和电子系统的破坏包括功能损伤和工作错乱。功能损伤是一种永久性的严重损坏。由于某一元器件或部件的损坏,造成分系统或整个系统无法执行它原来的功能,就是功能损伤的典型例子。工作错乱是属于短时间内出现的故障。无论何种损伤,在电子、电力系统中都是要避免的。

核电磁脉冲的防护,除了在设计阶段就对系统或分系统整体作周到考虑外,还可以采用屏蔽、电路合理布局、良好的接地以及各种防护装置等措施,来降低或防止电磁脉冲带来的危害。

屏蔽是核电磁脉冲防护的最基本的方法。它是用连续金属板(钢、软铁或铜)将要保护的系统包围起来。屏蔽材料可用高导电率或高磁导率的金属,或兼而有之的材料,可根据防护的对象而定。对于静电屏蔽可用高导电率的材料,静磁屏蔽可用高磁导率的材料。电磁屏蔽往往用于高频,通常采用多层屏蔽。

四、减弱放射性沾染的危害

放射性沾染是由于放射性物质引起的,因此,对它防护最有效的方法是与放射性物质隔离,远离放射性沾染区。

防止放射性沾染对人员的γ射线的外照射损伤,要充分地认识放射性沾染的性质、特点等以便采取时间防护、距离防护和屏蔽防护等措施。

时间防护上要做到“一快一迟一少”。一快是指当爆后人员处于爆区或云迹区时,应尽快地离开沾染区,或尽快地进入地下建筑物,躲进封闭的室内或其他的建筑物内;一迟是指当相关人员一定要进入沾染区时,应尽量推迟进入的时间,充分利用放射性的“六倍”衰变规律这一特性,这样,进入时间每推迟六倍,剂量率便降低了10倍,人员所受的照射剂量便可以少些;一少是指停留在沾染区内时间应尽量缩短。因为受照的剂量与在沾染区内停留的时间是成正比例的。没有特殊情况,不要进入沾染区,如果非得进入沾染区时,应在完成任务的前提下,尽量减少在沾染区内的停留时间,是减少受照剂量的有效方法。

距离防护是指离放射性沾染越远越好。当通过沾染区时,应选最短距离的沾染区作为行动路线,缩短通过时间;当生活、工作区域被沾染而又无法离开该场所时,采取铲除房屋周围的沾染物并将其搬迁至远离房屋的地方,也可以减少γ辐射的损伤。

屏蔽防护是指利用人防工事、放射性沉降掩蔽部、建筑物等的防护。

人防工事、建筑物等如同它防护核爆炸瞬时损伤一样,也是防护放射性沾染的好场所。

放射性沉降掩蔽部如同战场上的掩蔽体一样,是指具有一定覆土但抗压较小的掩体。它主要是隔离放射性落下灰。在远离爆点的区域内,这种简单易行且造价较低的掩体,对减弱放射性沾染是很有效的。