本帖最后由 yze657178135 于 2016-12-6 17:51 编辑
【上篇·有关核武器的十大误区】
【误区1】：全面核战带来的辐射将彻底污染环境，废土时代即将来临
【事实1】：废土世界从来都是不存在的，环境的确会受到污染，但并不是持久性的。
首先，辐射落尘（Fallout即放射性尘埃）主要来源于核武器的触地爆炸（Ground Burst）。触地爆炸大多用于摧毁坚固的军事设施或其他重要的国有资产（如核弹发射井、水电站大坝等）。触地爆炸会形成火山口一般的大坑，而坑内原有的地表物质就会随着蘑菇云被抛入大气层，于是就形成了放射性性尘埃。 这些放射性尘埃的质量大小不一，质量最大者甚至会在核爆后几分钟内便沉降到地表，当然一般而言，核爆后大规模放射性尘埃的沉降一般会持续数小时。但值得注意的是，许多肉眼不可见的小颗粒会持续停留在六公里处的高空长达几周甚至几年，只有降水才能加速其沉降的过程。不过，这些微小颗粒的广泛扩散以及放射性衰变将使它们的威胁大大降低。
要理解“核辐射并不是持久的”就必须记住“核辐射随时间的推移而削弱”这句话。放射性物质的剂量率在核爆初期是相当迅速的，然后衰变速度逐渐放缓。放射性物质的剂量率的降低不仅来源于放射性物质自身的衰变，也源于核爆之后放射性物质的快速扩散，
下面我将引用一张显示核爆后前两天辐射衰减速度的图表。R表示伦琴（roentgen），一般用来衡量X射线和γ射线的强度。Dose Rate是放射剂量率的意思。图表中非常清晰得展示了，核爆后第一小时辐射剂量为1000R/小时，7小时后，衰减至100R/小时，48小时后衰减至10R/小时。一般，在两周后，辐射剂量率就会下降到1R/小时。同时，气象因素也将显著影响辐射剂量率的变化，降水能冲刷植被、房屋上所附着的辐射落尘，继而加速辐射剂量率的衰减。这一图表也同时表明，辐射落尘颗粒越小、沉降速度越慢，其到达地表后的威胁度就越低，也从侧面反映了核武器空爆（Air Burst）很难形成有效的辐射落尘杀伤。（关于空爆地爆的具体概念会在【下篇】展开）  一般而言，核打击两天后，辐射剂量率下降到可外出寻求救援的程度（长时间户外逗留仍可致命），而核打击两周后，外界辐射剂量率则会下降到一个可接受的安全水平（不再致命），人防设施内避难的民众已经可以放心离开掩体，外出寻求救援。当然，“两周”这个时间概念并不适用于重点打击区域的下风向地区，这些地区的民众可能需要在防空洞内待更长的时间。
辐射致死剂量对于不同人来说都是不同的，健康状况良好者甚至可能在接受了600R剂量后仍然幸存。450R是一个中间值，约有一半的人口会因接受450R的剂量而死。而对于缺乏抗生素、消洗条件的幸存者来说，这个中间值会下降到350R。但人类的躯体并不是不堪一击的。我们的自愈能力足以应付低剂量辐射，因此，倘若幸存者在核爆炸初期的两周内严格控制每日外出时间，仍有极大的可能熬到战争结束（强调一下，全面核战不代表战争因此结束，各国幸存的军队仍会在焦土上继续作战）。
对于大多数人来说，如果在核爆炸后前两周接受的辐射剂量不高于100R，那么在之后的两个月中，他所能承受的每日辐射剂量上限为6R。
PS：Kearny Fallout Meter，作为一种简易可自制的辐射剂量率测量器，是条件简陋的幸存者们的首选。Youtube上有KFM的制作教学视频。 参考文献：U.S. Department of Defense, 1964, The Effects of Nuclear Weapons ————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
【误区2】：辐射能穿透一切，没人能逃脱其致命的影响 【事实2】：避难所与人防设施是安全的。
部分γ射线的确能穿透哪怕最顶尖避难所的屏蔽防护层，威胁避难者的健康。然而，这些顶尖防御工事内幸存者每日所接受的辐射剂量，甚至低于和平年代普通人一天所接受的辐射剂量。核战掩体或优秀的人防设施都采用了足够厚的泥土、混凝土、铅板甚至贫铀来增强其防护力。γ射线穿透力虽强，但足够厚的混凝土也能将漏网的射线控制在一个安全值内。下图显示了不同数量的夯土填充层对γ射线的削弱效果。图中每一层夯土填充层的厚度都为225px，是夯土的减半厚度。（减半厚度指某种材料吸收一半射线所需要的最小厚度，换言之，伽马射线穿透225px的夯土后能量减半）。同时，混凝土的减半厚度仅为6厘米。
当然，人防设施并不是通过夯土填充层来防御的，γ射线在穿透专用屏蔽材料时也不是直线行进，会因散射等因素而被进一步削弱。因此，下图仅为居住于非城市环境的居民提供了“乡村地下室避难所”的参考，仅帮助吧友理解屏蔽γ射线的原理。
参考文献：U.S. Department of Defense, 1964, The Effects of Nuclear Weapons ————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
【误区3】：核弹爆炸形成的“火风暴”将耗尽城市上空的氧气，城市居民将在炙热中全部丧生 【事实3】：火风暴的产生是有条件的，作用距离是有限的，幸存者在人防设施中是安全的
晴朗的天气下，热辐射会在冲击波的帮助下形成火风暴（Fire Strom）,点燃爆心周围的易燃物（比如窗帘、壁纸、报纸、干草），其作用距离可达数公里。例如：距离100万吨级核弹爆心15公里外人们，若未及时躲入室内，其暴露在外的皮肤可能会受到二度烧伤。此外，不用的气象条件也是影响热辐射作用距离的重要因素。潮湿的空气会吸收很大一部分热量，进而降低火风暴的毁伤能力。很多人误以为，城市会在核爆的高温中灰飞烟灭渣都不剩，事实上，只有原爆点（Ground Zero）附近数才有如此景象，而更广阔的城市区域受到的主要威胁则来自冲击波和热辐射。而火风暴只会在建筑密度极高的区域发生，而大部分地下人防设施则基本不会被大规模火灾波及。
下图为空爆（Air Burst）示意图。【误区1】中已经提到，辐射落尘不是空爆的主要杀伤方式，冲击波、热辐射才是其致命所在 参考文献：U.S. Department of Defense, 1964, The Effects of Nuclear Weapons ————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
【误区4】：广岛、长崎在遭受核打击后，所有地表建筑被毁，所有人在冲击波、大火与辐射中丧生。
【事实4】：火风暴的产生是有条件的，作用距离是有限的，幸存者在人防设施中是安全的
在长崎，在距离原爆点约500米处的常规防空洞内，有些幸存者甚至毫发未损。而对于现代大厦地下停车场来说，即便在核打击来临时防爆门未及时闭合，地表建筑严重受损也不意味着地下车库的避难者将因此受伤。换言之，防爆门并不是必须的，一些开放、但内部空间巨大的地下人防设施的防御效果较小型封闭避难所而言更好。
回到长崎，许多家庭自建的地下室也都撑过了“胖子”的打击。哪怕地表建筑被火风暴或冲击波抹去，这些表面覆有厚土的地下设施仍基本完好无损。下图显示的是一个典型的覆土家庭后院放空设施（摄于长崎遭受核打击后）。这个家用防空设施距原爆点仅90米，但实质上并未在核爆中受损。日方统计数据认为，这一幸存的家用防空设施在核爆中承受了65 psi的高压。（65磅每平方英寸，约合0.45兆帕，大概是四个半标准大气压）
注：原爆点ground zero＝爆心投影点surface zero，即核弹空中爆炸位置在地面对应的那个点
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【误区4拓展阅读 · 广岛、长崎的简易家庭用防空设施】
再次声明一下，【上篇】的10大误区部分是对【下篇】主要内容的精炼和部分拓展。因此，上篇的参考文献相对下篇而言会比较少，但大家不用担心，从误区4开始，参考文献数量直线上升。
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对于“距原爆点90米仍幸存”这一点，可能会有人表示难以置信，因此为了打消大家的疑虑，楼主在此将详细介绍【误区4】中图片的来源。下面的两张黑白照片都是覆土的木质结构简易家庭用防空设施。左图已经在【误区4】中出现过，大家都不陌生，该防空设施是长崎核爆炸中距离原爆点仅90米仍然幸存的少数木质建筑之一。而右图则是广岛核爆炸中距原爆点274米仍然幸存的少数木质建筑之一。
我在写【误区4】时所参考的文献中并没有直接出现90米字样，原文是 less than 100 yards（不到100码），而我在发帖时直接换算成了公制单位。不过，该图的原始出处却明确地标有90metres字样。左图最早出现在1946年由H.M. Stationery Office出版的The Effects of the Atomic Bombsat Hiroshima and Nagasaki: Report of the British Mission to Japan一书中。而右图则最早作为配图出现于1963年Science（顶顶有名的《科学》杂志）第142期的一篇名为AdequateShelters and Quick Reactions to Warning: A key to Civil Defense的文章中，照片出现位置的具体页码为该期Science的第665页。
而在由Cresson H.Kearny撰写，于1979由 Oak Ridge National Laboratory publication出版发行的 Nuclear War Survival Skills（也是我【误区4】的引用来源）一书中，Dr.Kearny详细解释了这两张照片中简易木质结构防空设施的具体构造。作者在书中强调，由于日本在二战后期极度缺乏钢材，因此民用设施大多以木材为主要建筑原料。但令人难以置信的是，脆弱的木质结构却也能在核爆炸的冲击波和热辐射中幸免于难。这种简易防空设施顶部盖有3英尺厚（约90厘米，Dr. Kearny在原文中用的都是英制单位）的覆土。狭小的防空洞与3英尺厚的覆土共同构成了一个稳定的穹架结构，吧友们可以从黑白照片中清晰得看出，两个防空洞都是呈弧形的。足够厚的覆土极大得削弱了来自空中的冲击波，进而保护力覆土下的木质结构防空洞。这种穹架构造直到1957年才引起美方的重视，继而对此进行了一系列测试，美方将其称为Expedient Small-Pole Shelter。对于这一点，我在【误区4】中已经提到，测试发现这种穹架结构平均能承受53psi的压力。而其内压力的增速也非常缓慢，避难所外的高压甚至不会对避难者的耳膜造成损伤。一个家庭可在数日内完成对上述简易避难设施的建设。
左图的原始出处链接：
https://books.google.com/books/a ... tml?id=ANWhjgEACAAJ
右图的原始出处链接：
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14068211
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【误区5·拓展阅读】：冷战末期核战后美苏损失情况及战后重建速度——参联会《“后核打击”研究》报告的图表及翻译
楼主已在截图中对关键信息进行了标注和翻译，大家就当额外的图表看一看吧。这份研究报告的数据和结论可以看作对现阶段核战灭世论的疯狂打脸。
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【截图-0 Post-Nuclear Attack Study简介及基本信息】
Post-Nuclear Attack Study是一份由美帝参联会牵头，对核战后美苏两国战争准备程度、战争适应能力、战后恢复能力的联合研究报告。其初版于60年代完成，而自1973年Post-Nuclear Attack Study II发布后，又在之后得10多年时间里陆续进行了多次更新和补充。该研究分析的是核交换总当量达100亿吨tnt条件下的全面核战争，21世纪的今天，现有核武总当量为64亿吨。
截图0是Post-Nuclear Attack Study II的部分截选，而截图2-4则始80年代初Post-Nuclear Attack Study更新版的截选。下图节选自Post-Nuclear Attack Study的1973年版本。
下图中的机构均参与了JCS Study Group，均为这份研究报告的贡献者。当然啦，不同机构的不同报告副本分配与其贡献度并无关联。
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【截图-1 JCS study group致OSR的一封信】（重头戏）
由于Post-Nuclear Attack Study将“美苏核战后10年左右恢复战前经济、军事实力”的结论分散在大量图表中，因此楼主先援引一封该研究人员在1976年与当时OSR负责人Richard Lehman的通信。这份通信有大量文字被美帝覆盖，甚至Dear Richard都被遮盖，但第二段楼主红色划线部分仍然清晰得表达了，“如Post-Nuclear Attack Study等文献都表示现代国家在全面核战争之后仍能运行，且能在惊人的10年时间内恢复战前的经济与军事实力”。
可见，当时的美帝军方认为，当美苏双方扔了总计当量达100亿吨的核弹后，双方霸权仍然没有受到根本性的动摇，仍能在战后继续恢复实力继续竞争，而战后和平环境下恢复战前实力的时间仅需10年。
【截图-2 Post-Nuclear Attack Study中有关生产设施战后恢复情况的统计表】
纯文字截图是对下表内容的解释说明。图表统计时间是1983年4月，按照核战中后的时间顺序，统计了战后不同时间段，可使用的工业生产设施占战前总量的比例。下表JCS study group将class 1200的生产设施与美国总体情况进行了比较。总体而言，战后1年以后，可使用的工业生产设施已经恢复至战前的95.5%
【截图-3 Post-Nuclear Attack Study中有关战后健康人口数量的统计】
下表统计时间仍未1983年4月9日，数据源是1981年美国常住人口（仅计算美国本土人口），单位是百人。该表仍然按照时间顺序，统计了不同时间段死亡人口的数量、受伤人口的数量、住院人口数量。受伤人口数量细分为冲击波受伤、辐射落尘受伤（各类放射性病等）。
下表可以注意到，死亡人口在战后前15天是快速攀升的，15天后趋于稳定。而辐射落尘的受伤人口也在战后两周内出现下降趋势，许多受照剂量低的辐射落尘受害者已经开始摆脱病症。15天后辐射落尘受害者没有上升，这说明辐射落尘在两周以后已经基本难以威胁人类健康，实际上，这与长期以来“人防设施内待两周”的时间点也是吻合的。最后我们可以看到，核战后30天，健康人口的数量已经迈过谷底，开始缓慢上升，到战后1年，美国健康人口的总数已经达到1.06亿人，为战前2.03亿人的52%。（抱歉，截图中我把2.03亿错写成了2.3亿）
【截图-4 Post-Nuclear Attack Study中有关战后劳动力恢复情况的统计】
截图1我们已经看到，工业生产设施的恢复速度较快，但下表则显示，因为损失半数人口，劳动力恢复速度远不如工业设施。下图同样利用了1981年常住人口的信息，同时也参照了1980年就业率的情况。
可以看到，劳动力战后初期的损失是较小，总数20%，其中农业劳动力的损失远远小于制造业的损失。而1年后，农业劳动力恢复至战前的82.3%，而制造业劳动力仅恢复至战前的49.3%。
最后再强调一下，Post-Nuclear Attack Study这份研究中假想的是总当量为100亿吨TNT的全面核战争（nuclear exchange of 10,000 megaton），而核裁军之后的2009年全球核武总当量为64亿吨。另外，Post-Nuclear Attack Study的结论不是个例，诸如 Long Term Worldwide Effects of Multiple Nuclear Weapons Detonations, National Academy of Sciences, 1975这样的文献也同样是100亿吨当量的案例，也得出了与Post-Nuclear Attack Study类似的结论。————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
【误区6】：美苏核战将彻底摧毁双方所有的城市。
【事实6】：核战双方优先打击的是各类军事设施，其次才是各大城市，而很多小城市并不在此列。
【事实6】-1：并不是所有核弹都用于打击城市
只要美苏领导者仍保持理性人逻辑，在一场相互确保摧毁（MAD）的核战争中，双方的根本目的在于尽可能多得打击对方工业能力，同时竭尽全力保护己方工业及人口。用核战略术语来讲，就是打击敌方社会财富（countervalue）同时保护己方社会财富。那么为了达成保护己方社会财富的目的，双方必然将尽可能多得摧毁敌方核反击能力以及其他重要军事设施，从而使敌方难以发起有效的核反击。而这种行为被称为打击敌方军事力量(counterforce)。因此，摧毁敌方核打击、核反击能力就成为战争双方的首要目标。所以，在美方解密的参联会国防部文献中，经常能看到重复打击敌方核弹发射井、核弹发射阵地以及早期预警雷达系统这样的打击策略。
总结一下，打击敌方城市、工业区并不是核战争的唯一，相反，在核战初期，对敌方军事力量（尤其是核力量）的核打击才是重点。因此，战争中会有大量核弹被耗费在核弹发射阵地的对射中或是被摧毁在发射井中。
【事实6】-2：战争双方打击敌方军事力量的行为不会对城市人口产生直接威胁，但城市人口仍可能受到波及。
这里对打击军事目标对城市人口的杀伤做一个简要的介绍，具体的分析及案例会在【下篇】的辐射落尘部分出现。攻击高价值固定目标必然采用触地爆炸的方式以期使目标彻底丧失原有功能，比如打击ICBM发射井就需要地爆。而核武器采用地爆时，其作用半径将远远小于空爆的毁伤范围，且各国的核弹发射井、核弹发射阵地往往远离城市，因此，战争双方打击敌方军事力量的行为不会对城市人口产生直接的威胁。唯一需要担心的是被打击区下风向的聚居地可能会受地爆产生的辐射落尘的影响，因此，下风向区居民需要及时进入人防设施以躲避核打击后48小时内致命的辐射落尘。
虽然核弹发射阵地往往远离聚居地，但不幸的是，许多其他高价值军事目标，诸如军港、空军基地、军工企业，离聚居区并不会太远。因此各国的城市很可能因此受到波及，即使在有限核战争中，沿海城市也很可能因重复打击某军港的数十枚10万吨级地爆核弹而在打击后的48小时内遭到附带杀伤（如上文提到的地爆所产生的辐射落尘）。当然，这种来自辐射落尘的威胁是非常有限的，与对城市的直接核打击相比，简直小巫见大巫。
【事实6】-3：对城市的核打击不等于对城市的完全摧毁
不同于彻底摧毁敌方核打击能力的需求，战争双方并不会追求针对敌方特大城市的毁灭性打击。或者说，双方的战争目的在于瓦解主要城市功能而非将城市从地图上抹去。为了追求效率最大化，双方会采用空爆的方式打击敌方城市。但由于空爆是一种追求打击面舍弃打击效果的攻击方式，远离原爆点的居民有极大的可能生还。此外，城市功能也不会因核打击而彻底丧失，在21世纪钢筋混凝土的时代，远离爆心的建筑不会受到真正遭受结构性损伤。因此，遭受核打击的城市虽然丧失了主要城市功能，但由于部分城区幸免于难，加之仍有较多“修复后可继续利用”的建筑，因此被打击城市仍保留了一定的社会价值。也就是说，除非重要城市被反复打击，否则城市并不会在核打击中被完全摧毁。
关于这一点楼主会在【下篇】作详细阐述，这里先放个预告。要定义“摧毁城市”，就首先要引入严重结构性毁伤(SSD)这个概念，SSD的意思是建筑不可修复彻底失能。英国国防部在60年代设立了名为Joint Inter-Service Group for Study of All Out Warfare (JIGSAW)的研究小组，专门分析对苏全面核战争。JIGSAW在1978年的文献中认为，要达到摧毁城市的目的，就必须要达到两个指标，①该城市40%建筑遭受SSD程度的损伤；②该城市只有15%的建筑完好无损。唯有达到上述两个指标，才能认为城市基本丧失功能失去价值。实际上，JIGSAW在70年代的文献中认为，城市要有超过50%的建筑遭受结构性损伤才能算作摧毁，1978年的文献已经降低标准了。
然而，现代城市太大，钢筋混凝土结构又太坚固，对于莫斯科这样的城市而言，要做到40%建筑SSD没有数十枚50万吨级核弹根本别想做到。而如果要把莫斯科从地球上抹去（90%的建筑SSD），同时算上对莫斯科周边苏联核弹发射阵地的打击，美方的Atomic Weapons Requirements Study for 1959报告认为需要149枚弹头才能彻底摧毁莫斯科。
【事实6】-4：对城市核打击主要面向中大型城市
冷战期间，美国军方在扣除用于打击华约核反击能力的核弹以及己方可能在初次打击中损失的核弹后，列举了1200个华约及中国城市，西起东柏林，东至北京（Burr 2015）。然而，截止2010年，中国中小型城市已达2160个，很显然，并不是所有的城市都会在全面核战中被攻击，即使是被重点照顾的各国特大城市，也不会被彻底摧毁。
参考文献：
Burr, W 2015, “U.S. Cold War Nuclear Attack Target List of 1200 Soviet Bloc Cities”, National Security Archive, No. 538
Ainslie, J 2013, Damage criteria in British nuclear planning
下图为当前美、中、俄、英、法等有核国家的核武器持有量。另外，有关中国核武器数量的科普贴楼主还没写过呢，有空的时候补上。
【误区6·拓展阅读】：图片补充
【误区6】图片补充-1
楼主在62楼的“【事实6】-3：对城市的核打击不等于对城市的完全摧毁”中已经提及 Atomic Weapons Requirements Study for 1959这份报告，下面就详细说明一下。
Atomic Weapons Requirements Study for 1959是由The Strategic Air Command（1992年前的美国战略空军司令部）在1956年撰写了一份预测性报告，于2015年12月解密。下图显示了该报告中美国军方对华约主要城市的打击计划，可以看到仅莫斯科和圣彼得堡就要各挨150枚核弹。报告中的解释是，150枚核弹能基本确保莫斯科和圣彼得堡的城区及周边重要军事设施被彻底摧毁，而攻击北京的23枚核弹则更多意义上是惩戒作用，尽可能多得杀伤中国首都的人口，但对彻底摧毁北京不做任何要求。由此可见，摧毁一座特大城市，需要大量的核弹才能做到，但结合2016年的世界核弹头总数来看，一国显然没有能力将核弹头都浪费在摧毁敌国城市上。除首都和经济都会外，其他城市所受到的核打击并不足以使其彻底丧失城市功能，而未被打击的城市也显然不在少数。
注：下图是结合解密文件以及本世纪情况制作的，可以看到预计死亡人口也更新到了现阶段的数据，比如人口2100万的北京死亡1900万。图中的核弹头指的也是现阶段主流的50万吨级弹头，比如美帝最常规的W88。这边楼主多扯一句，针对北京23枚的惩戒打击在一定程度上说明，早在50年代末，美帝虽然在针对华约的先发制人打击中仍将北京包含在内，但已经开始将天朝和苏修区别对待，并没有疯狂攻击中国全境。这也侧面说明了核战理论的war fighting派早在50年代就已经将诸如“有针对性的核战争”以及“逐步升级的核战争”这样的概念运用到核战略中了。
【误区6】图片补充-2
下图为美国最有可能遭受核打击的30大城市
【误区6】图片补充-3
下图为全球核弹头自1950年到2014年的变化量
【误区6】图片补充-4
下图以年份为坐标，将美苏（俄）两国核武器拥有量累计相加，与当年全球核武器总量相比较。
【解读】：从1950年到20世纪70年代，美苏核武总量即约等于世界核武总量。即使是2014年，美苏两国的核武器数量在全球核武总量中仍然占据了极高比重。
【注】：蓝色部分为美国，红色部分为苏联（俄罗斯）。
【误区6】图片补充-5
下图分别计算了美苏两国核武器拥有量的变化情况，并用折线图的形式将两国核武数量作了对比。
【解读】：美国在1945年三位一体试验后始终掌握着核优势，直到70年代末苏联后来居上，并确立了其在整个80年代和90年代的核优势。此外，美苏双方在冷战末期开始进行的核裁军，而苏联的解体则加速了双方裁减核武库的进程。不难发现，到2014年，美俄双方核武拥有量大致相当，且核武总量远远小于80年代中后期的冷战高峰。
【注】：蓝线代表美国，红线代表苏联（俄罗斯）。
图片补充3至5的数据来源：
Kristensen, H 2015, 'Nuclear Notebook', Federation of American Scientists, The Bulletin of the Atomic Scientists
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发表于 2016-12-5 23:27
发表于 2016-12-5 23:26
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