【辟谣&科普】核武器危害及全面核战的影响【核战争系统分析贴】
〖1.3.3 辐射落尘〗（Fallout）【重头戏来了！】
〖1.3.3.1 综述〗
在很多媒体的核武器知识宣传中，往往会给民众一种心理错觉，核武器本身的威力一般，反而是因为核武器所携带的放射性物质其变得危险而可怕。事实上，放射性沉降并不在官方制定核打击方案的考虑范畴中，或者说，官方在实际操作中将放射性沉降造成的伤亡边缘化了。1979年的这份名为The Feasibility of Population Targeting这份报告中提到，”Theprinciple portion of fatalities (probably 80-90 percent) will be inflicted by promptnuclear effects…the omission of fallout calculations will not introduced asignificant bias in evaluating the feasibility of population targeting approach”。可见美帝在制定核打击策略的时候并不会侧重辐射落尘带来的伤亡，毕竟80-90%的伤亡是由初期的冲击波与火风暴造成的，其根本原因在于辐射落尘是可防御的。
〖1.3.3.2 【空爆】放射性沉降分析〗
上述这份来自Science Application Inc.的报告从侧面印证了辐射落尘的可防护性与低杀伤性，那么接下来我们就尝试从正面分析辐射落尘的杀伤原理。
首先辐射落尘的杀伤效果是短期的，往往以48小时计算，超过两天以后，放射性尘埃的辐射强度会降低99%，这1%的剂量已经难以造成有效的杀伤了（这一点在【上篇】已经提及）。这也是苏军在制定入侵西欧计划时敢于提出在对欧核打击后12小时后就进行装甲部队突进穿越辐射区的决策。回到正题，如果被打击城市的幸存者能在48小时内获得防辐射掩体和清洁水源食品的保护，生还几率将大大上升，但为了有效防止辐射病的侵袭，仍建议幸存者在掩体内待两周以上（这一点【下篇】的其他部分会详细介绍）。
前文已经提到，要产生辐射落尘必须有足够低的爆高，这样才能吸取地表物质产生可迅速沉降的大颗粒放射性尘埃。那么显然，这与在打击城市中追求保持一定爆高以实现冲击波杀伤最优是冲突的。举例：以美帝45万吨级W-88核弹头为例，假设弹头在1700米空爆以实现10psi的冲击波最优，那么该核弹头将无法制造有效的放射性沉降，因为在700米以上50万吨级核弹已经无法吸收足够的地表物质了，因此辐射落尘这项杀伤机制对于W-88弹头来说可以忽略不计了。倘若牺牲核弹毁伤半径一味追求地爆，那么这显然不符合打击城市的目，这也是前文防务报告中所表现出忽略辐射落尘这一倾向的由来。
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抱歉，由于谷歌搜图fallout统统是《辐射》游戏截图，这节的配图只能找核弹头啦，下图为W88核弹头
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〖1.3.3.3 【地爆】放射性沉降分析〗
当然，万事万物都不是绝对的，倘若核弹打击方真的选择地爆，那么此时放射性沉降完全可能会变成最重要的杀伤机理。如果一方采用地爆的方式打击另一方纵深战略设施，那么显然，除了有效利用冲击波摧毁加固的战略设施外由于核爆过程中火球吸入大量的土壤，将产生大量的放射性尘埃，这些尘埃将随着大气移动顺风飘散，这会对处在下风向区的居民聚居区产生二次杀伤。
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【案例-1】
此处可援引由NRDC出版的Chinese Nuclear Forces and U.S. Nuclear War Planning一书中提到的一个案例。案例假设：美帝将使用20枚W-88核弹头打击中国河南山区的20个东风发射井，核弹采用触底爆来摧毁加固的战略导弹设施，美方预测，核爆瞬时效应（包括冲击波热辐射）将造成初期10万人的死亡，而随着放射性尘埃的飘散，接下来的两天内会造成后续近1800万人的死亡。详细说明：假如是6月份进行核打击，那么辐射落尘将一路往东南方向飘散，途经河南东部、安徽中部、江苏南部在长江入海口处失去杀伤效用，倘若中国民众在核打击时未采取任何防护措施，那么辐射落尘的所经之处会造成近1800万人的死亡。但报告中继续提到，考虑到在初次核打击后中国官方可能采取的快速应急措施，那么河南东部、安徽、江苏完全有可能进入紧急状态，也就是说民众很有可能有秩序有组织得进入城市的人防设施，那么这时候伤亡人数将骤降到470万。伤亡主要来自尚未来得及组织救援撤离的偏远农村地区和河南离核打击较近的无法做出快速反应的城区。两天后，等放射性尘埃衰变至无毁伤能力时，民众可以在政府的组织下有条理得撤出掩体。
这个案例也进一步说明了放射性沉降/辐射落尘的可防御性。如果民众能在具有一定防护能力的建筑内撑过放射性最强烈的48小时，就有极大的生还可能。这会在第四节中重点叙述。
资料来源：H.M Kristensen, R.S. Norris & M.G. McKinzie, 2006, Chinese Nuclear Forces and U.S. Nuclear WarPlanning, The Federation of American Scientists & the Natural ResourcesDefense Council.
注：图不配文，但大概就是这么个意思，下风向区遭殃
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【案例-2】
我朝20枚东风5打击美帝城市，专挑特大城市地爆。倘若美帝民众没有及时进入人防设施，那么这20枚东风-5能造成48小时内近4000万人口的伤亡（约1500万人死亡，主要是核爆瞬时效应消灭的被打击城市人口）。
注：下图展示了48小时内辐射落尘飘散的轨迹，浅绿色的部分可以无视
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【案例-3】
又是一个美方案例，用的是三叉戟2型潜射弹道导弹，还是W88弹头，47.5万吨TNT。不过这次场面比案例1大多了，一艘战略核潜艇一次性发射全部24枚可载8枚弹头的弹道导弹，用以打击华约西部。下图是这192颗W88弹头全部采用地爆方式引爆后的辐射落尘在48小时内飘散路径示意图。
注：rem是雷姆，一个测量吸收辐射剂量的单位。
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【案例-4】
案例持续升级中，还是美方的（没办法，俄语看不懂，翻译好的俄方文件又太少）。这次终于用上块头更大的ICBM（洲际弹道导弹）了。案例假设，位于北达科塔州的Minot空军基地，发射150枚民兵3型民兵3型洲际弹道导弹打击苏联全境。每枚民兵3载一颗W87核弹头，当量为30万吨。下图显示的仍然是采用触地引爆后的48小时内辐射落尘飘散路径。
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〖1.3.3.4辐射落尘与冲击波、热辐射的对比分析〗
冲击波与热辐射对城市造成的破坏，是基本不可防护的。它们是通过摧毁硬件设施来实现打击社会财富的目的。而对于辐射落尘来说则正好相反，民众可通过进入掩体隐蔽和及时消洗来实现防护，抵御来自辐射落尘的杀伤。且辐射落尘的威胁持续世界短，一般放射性物质将在48小时以后会大大衰变。这也就解释了为什么核武器打击方案中往往都只用冲击波和超压面积来定义毁伤指标。
当然，辐射落尘较低的毁伤能力与较短的维持时间并不意味着大规模核打击不会带来严重的生态、气候破坏。但由于没有确定的机理和模型，辐射落尘可能的效用在各国制定核打击方案时往往被边缘化了。举例：类似“核冬天”的理论推导，一直没能进入核武器打击方案之中，后文会详细叙述“核冬天”这一假说的发展历程。
〖1.3.3.1 综述〗
在很多媒体的核武器知识宣传中，往往会给民众一种心理错觉，核武器本身的威力一般，反而是因为核武器所携带的放射性物质其变得危险而可怕。事实上，放射性沉降并不在官方制定核打击方案的考虑范畴中，或者说，官方在实际操作中将放射性沉降造成的伤亡边缘化了。1979年的这份名为The Feasibility of Population Targeting这份报告中提到，”Theprinciple portion of fatalities (probably 80-90 percent) will be inflicted by promptnuclear effects…the omission of fallout calculations will not introduced asignificant bias in evaluating the feasibility of population targeting approach”。可见美帝在制定核打击策略的时候并不会侧重辐射落尘带来的伤亡，毕竟80-90%的伤亡是由初期的冲击波与火风暴造成的，其根本原因在于辐射落尘是可防御的。
〖1.3.3.2 【空爆】放射性沉降分析〗
上述这份来自Science Application Inc.的报告从侧面印证了辐射落尘的可防护性与低杀伤性，那么接下来我们就尝试从正面分析辐射落尘的杀伤原理。
首先辐射落尘的杀伤效果是短期的，往往以48小时计算，超过两天以后，放射性尘埃的辐射强度会降低99%，这1%的剂量已经难以造成有效的杀伤了（这一点在【上篇】已经提及）。这也是苏军在制定入侵西欧计划时敢于提出在对欧核打击后12小时后就进行装甲部队突进穿越辐射区的决策。回到正题，如果被打击城市的幸存者能在48小时内获得防辐射掩体和清洁水源食品的保护，生还几率将大大上升，但为了有效防止辐射病的侵袭，仍建议幸存者在掩体内待两周以上（这一点【下篇】的其他部分会详细介绍）。
前文已经提到，要产生辐射落尘必须有足够低的爆高，这样才能吸取地表物质产生可迅速沉降的大颗粒放射性尘埃。那么显然，这与在打击城市中追求保持一定爆高以实现冲击波杀伤最优是冲突的。举例：以美帝45万吨级W-88核弹头为例，假设弹头在1700米空爆以实现10psi的冲击波最优，那么该核弹头将无法制造有效的放射性沉降，因为在700米以上50万吨级核弹已经无法吸收足够的地表物质了，因此辐射落尘这项杀伤机制对于W-88弹头来说可以忽略不计了。倘若牺牲核弹毁伤半径一味追求地爆，那么这显然不符合打击城市的目，这也是前文防务报告中所表现出忽略辐射落尘这一倾向的由来。
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抱歉，由于谷歌搜图fallout统统是《辐射》游戏截图，这节的配图只能找核弹头啦，下图为W88核弹头
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〖1.3.3.3 【地爆】放射性沉降分析〗
当然，万事万物都不是绝对的，倘若核弹打击方真的选择地爆，那么此时放射性沉降完全可能会变成最重要的杀伤机理。如果一方采用地爆的方式打击另一方纵深战略设施，那么显然，除了有效利用冲击波摧毁加固的战略设施外由于核爆过程中火球吸入大量的土壤，将产生大量的放射性尘埃，这些尘埃将随着大气移动顺风飘散，这会对处在下风向区的居民聚居区产生二次杀伤。
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【案例-1】
此处可援引由NRDC出版的Chinese Nuclear Forces and U.S. Nuclear War Planning一书中提到的一个案例。案例假设：美帝将使用20枚W-88核弹头打击中国河南山区的20个东风发射井，核弹采用触底爆来摧毁加固的战略导弹设施，美方预测，核爆瞬时效应（包括冲击波热辐射）将造成初期10万人的死亡，而随着放射性尘埃的飘散，接下来的两天内会造成后续近1800万人的死亡。详细说明：假如是6月份进行核打击，那么辐射落尘将一路往东南方向飘散，途经河南东部、安徽中部、江苏南部在长江入海口处失去杀伤效用，倘若中国民众在核打击时未采取任何防护措施，那么辐射落尘的所经之处会造成近1800万人的死亡。但报告中继续提到，考虑到在初次核打击后中国官方可能采取的快速应急措施，那么河南东部、安徽、江苏完全有可能进入紧急状态，也就是说民众很有可能有秩序有组织得进入城市的人防设施，那么这时候伤亡人数将骤降到470万。伤亡主要来自尚未来得及组织救援撤离的偏远农村地区和河南离核打击较近的无法做出快速反应的城区。两天后，等放射性尘埃衰变至无毁伤能力时，民众可以在政府的组织下有条理得撤出掩体。
这个案例也进一步说明了放射性沉降/辐射落尘的可防御性。如果民众能在具有一定防护能力的建筑内撑过放射性最强烈的48小时，就有极大的生还可能。这会在第四节中重点叙述。
资料来源：H.M Kristensen, R.S. Norris & M.G. McKinzie, 2006, Chinese Nuclear Forces and U.S. Nuclear WarPlanning, The Federation of American Scientists & the Natural ResourcesDefense Council.
注：图不配文，但大概就是这么个意思，下风向区遭殃
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【案例-2】
我朝20枚东风5打击美帝城市，专挑特大城市地爆。倘若美帝民众没有及时进入人防设施，那么这20枚东风-5能造成48小时内近4000万人口的伤亡（约1500万人死亡，主要是核爆瞬时效应消灭的被打击城市人口）。
注：下图展示了48小时内辐射落尘飘散的轨迹，浅绿色的部分可以无视
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【案例-3】
又是一个美方案例，用的是三叉戟2型潜射弹道导弹，还是W88弹头，47.5万吨TNT。不过这次场面比案例1大多了，一艘战略核潜艇一次性发射全部24枚可载8枚弹头的弹道导弹，用以打击华约西部。下图是这192颗W88弹头全部采用地爆方式引爆后的辐射落尘在48小时内飘散路径示意图。
注：rem是雷姆，一个测量吸收辐射剂量的单位。
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【案例-4】
案例持续升级中，还是美方的（没办法，俄语看不懂，翻译好的俄方文件又太少）。这次终于用上块头更大的ICBM（洲际弹道导弹）了。案例假设，位于北达科塔州的Minot空军基地，发射150枚民兵3型民兵3型洲际弹道导弹打击苏联全境。每枚民兵3载一颗W87核弹头，当量为30万吨。下图显示的仍然是采用触地引爆后的48小时内辐射落尘飘散路径。
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〖1.3.3.4辐射落尘与冲击波、热辐射的对比分析〗
冲击波与热辐射对城市造成的破坏，是基本不可防护的。它们是通过摧毁硬件设施来实现打击社会财富的目的。而对于辐射落尘来说则正好相反，民众可通过进入掩体隐蔽和及时消洗来实现防护，抵御来自辐射落尘的杀伤。且辐射落尘的威胁持续世界短，一般放射性物质将在48小时以后会大大衰变。这也就解释了为什么核武器打击方案中往往都只用冲击波和超压面积来定义毁伤指标。
当然，辐射落尘较低的毁伤能力与较短的维持时间并不意味着大规模核打击不会带来严重的生态、气候破坏。但由于没有确定的机理和模型，辐射落尘可能的效用在各国制定核打击方案时往往被边缘化了。举例：类似“核冬天”的理论推导，一直没能进入核武器打击方案之中，后文会详细叙述“核冬天”这一假说的发展历程。
【1.4对城市核打击方案分析】
〖1.4.1严重结构性毁伤（SSD）概念的引入〗
使用核武器打击城市一直在各国的核打击方案中占有重要地位。打击城市并不说完全毁灭一座城市，只要造成不可承受的损失（unacceptable damage）就达到了摧毁该城市正常运作能力的目的，也就达到了摧毁城市的效果。
贴一段原文：
In the targetting of our existing capabilities against Soviet cities under presentwar plans, the damage criterion used is based not on destroying the whole cityor killing a specified number of people but intend on creating sufficientdamage to bring about the breakdown of the city as a functioning community. Ourpresent plans assume that, to achieve this, 40% of the target area shouldsuffer severe structural damage (SSD) – that is, its unhardened building shouldbe so damaged that they could not use for their intended purpose withoutessentially complete reconstruction … and in only about 15% of the total areawould buildings escape any damage at all.
这段话强调了打击城市不是彻底摧毁或者消灭人口，而是通过打击使城市市区功能。这段话提到了一个关键词“严重结构性毁伤”（severe structural damage,SSD）意思是建筑物失去了原有的功能，必须要进行完全重建才能恢复功用。
要达成摧毁城市功能的目的，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
但是此处需要指出的是，40%这个标准实际上是相对较低的，二战期间，英德两国互相轰炸的历史大家都不陌生。很多城市在轰炸过程中都遭受了30%-50%的SSD毁伤，然而在数月内，很多城市又都恢复了80%的产能。所以说，40%这个标准可以说是下限。
〖1.4.2冲击波与SSD毁伤的关系〗
在前文的介绍中已经提及，冲击波是核武器真正能对城市造成不可逆转毁伤的关键因素。而鉴于现代城市建设中的防火设计，火风暴并不能造成如40年代日本一般的损失，那么分析冲击波与SSD的关系就成为了讨论的重点。
严重结构性毁伤对于不同层级不同结构的建筑来说都是不同的。
案例：假设使用50万吨级核弹2000米空爆，下面列举不同级别的冲击波超压对建筑的毁伤能力
冲击波超压： 8psi，半径：7.0km，造成：砖混结构五层以下建筑受到SSD
冲击波超压： 9psi，半径：6.5km，造成：砖混结构四层以下建筑受到SSD
冲击波超压：11psi，半径：4.0km，造成：钢筋混凝土结构十层以下建筑受到SSD
冲击波超压：16psi，半径：2.0km，造成：钢筋混凝土抗震结构十层以下建筑受到SSD
冲击波超压：21psi，半径：1.4km，造成：纯钢抗震结构十层以下建筑受到SSD
资料来源：General Electric Company, NATOTarget Data Inventory Handbook,Headquarters United States European Commandand Defense Intelligence Agency
此处推荐一个核武器威力计算网页NUKEMAP：http://nuclearsecrecy.com/nukemap/（不过有吧友反映，这网站被墙了）一般来讲，一个特大城市的城区面积是500平方公里，那么要造成40%的SSD，则需要摧毁200平方公里的城区，也就是半径14km的区域。
假设这200平方公里的城区以砖混结构四层以下建筑为主，那么我们需要制造一个冲击波超压大于9psi的区域。那么我们就需要5枚100万吨级核弹或者10枚50万吨级核弹才能确保达成40%的SSD。当然实际情况中，往往需要更多枚核弹头进行饱和打击才能达成SSD效果
参考文献：
Ngo, T Mendis, P and Gupta, A 2007, 'Blast loading and blast effects on structures–an overview', Electronic Journal of Structural Engineering, Vol. 07, pp. 76-91.
Johnston, B. G 1956, 'Damage to Commercial and Industrial Buildings Exposed to nuclear effects', Federal CIvil Defense Admlntstration
Pickering, E. E., and Bockholt, J. L. 1971, 'Probabilistic Air Blast Failure Criteria for Urban Structures,' Stanford Research Institute, Menlo Park, Callfonia
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〖1.4.3 从照片看SSD〗（没图说个XX）
〖1.4.3.1 钢筋混凝土建筑在核爆中所受的影响〗
下图为距广岛原爆点193米的一栋三层混凝土建筑。该建筑玻璃在爆炸中震碎，内饰在火风暴中烧毁
下图显示了该建筑内部被彻底烧毁的内饰
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〖1.4.3.2 普通砖石结构建筑与钢筋混凝土建筑的对比〗
下图是另一栋三层建筑，距广岛原爆点209米。该建筑墙壁由厚度为30厘米的砖块垒砌而成，建筑结构强度明显不及上图
这栋屋顶严重受损的砖石结构建筑表明，空爆核弹原爆点附近垂直运动的冲击波很容易从屋顶方向摧毁结构强度不高的建筑
而下图则为一栋两层楼的钢筋混凝土建筑，其距广岛原爆点距离仅为160米
可见，哪怕是结构强度更差的两层建筑且距原爆点更近，但因其为钢筋混凝土结构而在核爆中的生存能力更好
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〖1.4.3.3 钢筋混凝土建筑与钢架结构建筑的对比〗
下图摄于长崎，为一栋双层钢筋混凝土结构建筑，距长崎原爆点160米。
该图显示了屋顶被彻底摧毁后的情况，但由于第二层地板结构仍保持完好，有效阻止了建筑进一步受损
下图摄于长崎，左上角基本毫发无损的多层建筑为一栋二战时期日本少见的钢架结构建筑，距原爆点1.3公里。
实际上，下图的多层建筑并不是一栋严格意义上的钢架结构建筑。整栋建筑唯一经过加固的是其屋顶。它的屋顶只要由10厘米厚的钢筋混凝土构成，在室内用轻型钢材支架加固（原文：supported by unusually light steel trusses，可见日本在二战时极度缺乏钢材，美帝调查员都惊呆了，这么细的钢材也能做支架？）。然而正是这样简单的钢架结构，却让整栋建筑幸存了下来。这再一次证明了，建筑屋顶结构强度对整栋建筑生存能力的重要性。
下图为钢筋混凝土结构的烟囱，距长崎原爆点820米
由于烟囱细长的独特结构，其不易在核爆中受到影响
此外，烟囱周围工厂房屋的钢梁、钢架也都保存完好
〖1.3.4.4 对比常规空袭和核弹空爆〗
下图为1945年3月10日，东京遭遇美军空袭后的场景，可见城区的木质建筑基本在空袭中烧毁
———————————————————————————————————————
〖1.3.4.5 更多广岛核爆的图〗
下图即原爆点
【1.5 总结】
核武器的毁伤作用由三要素构成，冲击波、热辐射和辐射落尘。
其中冲击波是核武器得以摧毁城市的关键因素，热辐射能造成大面积火灾进一步毁伤城市，而辐射落尘反而是毁伤作用最小的一个因素，辐射落尘会在48小时后失去基本的毁伤能力。
鉴于冲击波和热辐射的防御难度，辐射落尘成为了人防设施的防御重点。（后文会重点叙述）
〖1.4.1严重结构性毁伤（SSD）概念的引入〗
使用核武器打击城市一直在各国的核打击方案中占有重要地位。打击城市并不说完全毁灭一座城市，只要造成不可承受的损失（unacceptable damage）就达到了摧毁该城市正常运作能力的目的，也就达到了摧毁城市的效果。
贴一段原文：
In the targetting of our existing capabilities against Soviet cities under presentwar plans, the damage criterion used is based not on destroying the whole cityor killing a specified number of people but intend on creating sufficientdamage to bring about the breakdown of the city as a functioning community. Ourpresent plans assume that, to achieve this, 40% of the target area shouldsuffer severe structural damage (SSD) – that is, its unhardened building shouldbe so damaged that they could not use for their intended purpose withoutessentially complete reconstruction … and in only about 15% of the total areawould buildings escape any damage at all.
这段话强调了打击城市不是彻底摧毁或者消灭人口，而是通过打击使城市市区功能。这段话提到了一个关键词“严重结构性毁伤”（severe structural damage,SSD）意思是建筑物失去了原有的功能，必须要进行完全重建才能恢复功用。
要达成摧毁城市功能的目的，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
但是此处需要指出的是，40%这个标准实际上是相对较低的，二战期间，英德两国互相轰炸的历史大家都不陌生。很多城市在轰炸过程中都遭受了30%-50%的SSD毁伤，然而在数月内，很多城市又都恢复了80%的产能。所以说，40%这个标准可以说是下限。
〖1.4.2冲击波与SSD毁伤的关系〗
在前文的介绍中已经提及，冲击波是核武器真正能对城市造成不可逆转毁伤的关键因素。而鉴于现代城市建设中的防火设计，火风暴并不能造成如40年代日本一般的损失，那么分析冲击波与SSD的关系就成为了讨论的重点。
严重结构性毁伤对于不同层级不同结构的建筑来说都是不同的。
案例：假设使用50万吨级核弹2000米空爆，下面列举不同级别的冲击波超压对建筑的毁伤能力
冲击波超压： 8psi，半径：7.0km，造成：砖混结构五层以下建筑受到SSD
冲击波超压： 9psi，半径：6.5km，造成：砖混结构四层以下建筑受到SSD
冲击波超压：11psi，半径：4.0km，造成：钢筋混凝土结构十层以下建筑受到SSD
冲击波超压：16psi，半径：2.0km，造成：钢筋混凝土抗震结构十层以下建筑受到SSD
冲击波超压：21psi，半径：1.4km，造成：纯钢抗震结构十层以下建筑受到SSD
资料来源：General Electric Company, NATOTarget Data Inventory Handbook,Headquarters United States European Commandand Defense Intelligence Agency
此处推荐一个核武器威力计算网页NUKEMAP：http://nuclearsecrecy.com/nukemap/（不过有吧友反映，这网站被墙了）一般来讲，一个特大城市的城区面积是500平方公里，那么要造成40%的SSD，则需要摧毁200平方公里的城区，也就是半径14km的区域。
假设这200平方公里的城区以砖混结构四层以下建筑为主，那么我们需要制造一个冲击波超压大于9psi的区域。那么我们就需要5枚100万吨级核弹或者10枚50万吨级核弹才能确保达成40%的SSD。当然实际情况中，往往需要更多枚核弹头进行饱和打击才能达成SSD效果
参考文献：
Ngo, T Mendis, P and Gupta, A 2007, 'Blast loading and blast effects on structures–an overview', Electronic Journal of Structural Engineering, Vol. 07, pp. 76-91.
Johnston, B. G 1956, 'Damage to Commercial and Industrial Buildings Exposed to nuclear effects', Federal CIvil Defense Admlntstration
Pickering, E. E., and Bockholt, J. L. 1971, 'Probabilistic Air Blast Failure Criteria for Urban Structures,' Stanford Research Institute, Menlo Park, Callfonia
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〖1.4.3 从照片看SSD〗（没图说个XX）
〖1.4.3.1 钢筋混凝土建筑在核爆中所受的影响〗
下图为距广岛原爆点193米的一栋三层混凝土建筑。该建筑玻璃在爆炸中震碎，内饰在火风暴中烧毁
下图显示了该建筑内部被彻底烧毁的内饰
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〖1.4.3.2 普通砖石结构建筑与钢筋混凝土建筑的对比〗
下图是另一栋三层建筑，距广岛原爆点209米。该建筑墙壁由厚度为30厘米的砖块垒砌而成，建筑结构强度明显不及上图
这栋屋顶严重受损的砖石结构建筑表明，空爆核弹原爆点附近垂直运动的冲击波很容易从屋顶方向摧毁结构强度不高的建筑
而下图则为一栋两层楼的钢筋混凝土建筑，其距广岛原爆点距离仅为160米
可见，哪怕是结构强度更差的两层建筑且距原爆点更近，但因其为钢筋混凝土结构而在核爆中的生存能力更好
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〖1.4.3.3 钢筋混凝土建筑与钢架结构建筑的对比〗
下图摄于长崎，为一栋双层钢筋混凝土结构建筑，距长崎原爆点160米。
该图显示了屋顶被彻底摧毁后的情况，但由于第二层地板结构仍保持完好，有效阻止了建筑进一步受损
下图摄于长崎，左上角基本毫发无损的多层建筑为一栋二战时期日本少见的钢架结构建筑，距原爆点1.3公里。
实际上，下图的多层建筑并不是一栋严格意义上的钢架结构建筑。整栋建筑唯一经过加固的是其屋顶。它的屋顶只要由10厘米厚的钢筋混凝土构成，在室内用轻型钢材支架加固（原文：supported by unusually light steel trusses，可见日本在二战时极度缺乏钢材，美帝调查员都惊呆了，这么细的钢材也能做支架？）。然而正是这样简单的钢架结构，却让整栋建筑幸存了下来。这再一次证明了，建筑屋顶结构强度对整栋建筑生存能力的重要性。
下图为钢筋混凝土结构的烟囱，距长崎原爆点820米
由于烟囱细长的独特结构，其不易在核爆中受到影响
此外，烟囱周围工厂房屋的钢梁、钢架也都保存完好
〖1.3.4.4 对比常规空袭和核弹空爆〗
下图为1945年3月10日，东京遭遇美军空袭后的场景，可见城区的木质建筑基本在空袭中烧毁
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〖1.3.4.5 更多广岛核爆的图〗
下图即原爆点
【1.5 总结】
核武器的毁伤作用由三要素构成，冲击波、热辐射和辐射落尘。
其中冲击波是核武器得以摧毁城市的关键因素，热辐射能造成大面积火灾进一步毁伤城市，而辐射落尘反而是毁伤作用最小的一个因素，辐射落尘会在48小时后失去基本的毁伤能力。
鉴于冲击波和热辐射的防御难度，辐射落尘成为了人防设施的防御重点。（后文会重点叙述）
【1.6 情景模拟】
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【情境1·美利坚的陨落】The fall of United States of America
时间：2022年3月7日 当地时间1200时
地点：美利坚合众国·纽约市·SOHO区
当量：1亿吨TNT
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没有任何预兆，中午时分的纽约市突然间被强光笼罩。美国人圌民做梦都想不到，身为列圌强之首的灯塔国竟然遭到了核打击。暴跳如雷的美国总统床破在白宫声嘶力竭得大吼：“谁，他圌妈圌的是谁，连灯塔国的脸都敢打！”
床破的愤怒并不能给躺在医院哀嚎的美国圌民众带来安慰。有位双眼严重灼伤的目击者躺在病床圌上告诉《纽约客》记者，“天上那个火球啊~~~，它辣~~~么大~。”事后的官方统计认定，未知的敌人为了追求5psi的最大毁伤效果而在两千米高空引爆了一枚当量达1亿吨的核装置。强烈的核爆形成了一个半径为6.1公里超巨型火球，整个曼哈顿岛瞬间被火焰吞噬。无疑，美利坚合众国遭受了自9·11以来最为严重的恐怖袭圌击。纽约州、新泽西州、康涅狄格州均受到了不同程度的损失，压强达到5psi的冲击波摧毁了半径32.6km内近半数城市建筑，只有在距离原爆点20km以外的地方还能看到完整的城区。热辐射造成的大火席卷了整个纽约，即使是在距纽约70km的普林斯顿也有报告称有上百人因三度烧伤不治身亡。此次袭圌击共计造成800万平民死亡，670万平民受伤，这是人类历圌史上的惨圌剧，让我们一起谴责万圌恶的老圌毛子，你们为什么设计出1亿吨当量的核圌武圌器，为什么？！
3·7恐怖袭圌击带给全世界的不仅是近1500万圌人的伤亡，这次恐怖袭圌击印证了六多年圌前流传于网络的预圌言——床破将是美利坚合众国的最后一任总统。弹圌劾床破的声音逐渐占据了主流，中圌国《环X球X时X报》发表社圌论称，由于床破在两届任期内一系列人神共愤的举措，美帝圌国主圌义终于为期大国沙文主圌义付出了代价，伤在美帝人圌民，痛在中圌共内心，北圌京将在未来十年内领圌导世界，建立公圌正合理的国际政圌治新秩序！
尽管美国政局陷入了混乱，但美方的情报机圌构仍然开展了高效率的调圌查。他们把矛头指向俄罗斯联圌邦，认为俄罗斯人在前苏联5000万吨级沙皇核弹的基础上秘密开发了究极版1亿吨级沙皇核弹。虽尚无确凿证据，但这款新式核圌武圌器已经有了它的北约代号“普大帝”。然而，这一切都不能解释为什么北美联合防空司令部没有侦测到在途的聚变打击。这枚核弹好像超空间跳跃般突然出现在纽约市上空。
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来，上一张北美全图感受一下。这样一看，就能体会到人类的渺小，一枚1亿吨当量的核弹在地球君面前不过是小不点。
必须指出的是，【情景模拟1】采用的是两千米空爆，由于爆高较高的缘故并没有产生辐射落尘造成二次杀伤。如果要追求地爆，那么1亿吨的沙皇核弹只能摧毁纽约市而无法波及周围其他州，虽然辐射落尘将会随着大气流动向正北方向飘散，但伤亡人数却会因美国完善的人防系统而略微降低。下图同等当量的地爆示意图。
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【情境1·美利坚的陨落】The fall of United States of America
时间：2022年3月7日 当地时间1200时
地点：美利坚合众国·纽约市·SOHO区
当量：1亿吨TNT
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没有任何预兆，中午时分的纽约市突然间被强光笼罩。美国人圌民做梦都想不到，身为列圌强之首的灯塔国竟然遭到了核打击。暴跳如雷的美国总统床破在白宫声嘶力竭得大吼：“谁，他圌妈圌的是谁，连灯塔国的脸都敢打！”
床破的愤怒并不能给躺在医院哀嚎的美国圌民众带来安慰。有位双眼严重灼伤的目击者躺在病床圌上告诉《纽约客》记者，“天上那个火球啊~~~，它辣~~~么大~。”事后的官方统计认定，未知的敌人为了追求5psi的最大毁伤效果而在两千米高空引爆了一枚当量达1亿吨的核装置。强烈的核爆形成了一个半径为6.1公里超巨型火球，整个曼哈顿岛瞬间被火焰吞噬。无疑，美利坚合众国遭受了自9·11以来最为严重的恐怖袭圌击。纽约州、新泽西州、康涅狄格州均受到了不同程度的损失，压强达到5psi的冲击波摧毁了半径32.6km内近半数城市建筑，只有在距离原爆点20km以外的地方还能看到完整的城区。热辐射造成的大火席卷了整个纽约，即使是在距纽约70km的普林斯顿也有报告称有上百人因三度烧伤不治身亡。此次袭圌击共计造成800万平民死亡，670万平民受伤，这是人类历圌史上的惨圌剧，让我们一起谴责万圌恶的老圌毛子，你们为什么设计出1亿吨当量的核圌武圌器，为什么？！
3·7恐怖袭圌击带给全世界的不仅是近1500万圌人的伤亡，这次恐怖袭圌击印证了六多年圌前流传于网络的预圌言——床破将是美利坚合众国的最后一任总统。弹圌劾床破的声音逐渐占据了主流，中圌国《环X球X时X报》发表社圌论称，由于床破在两届任期内一系列人神共愤的举措，美帝圌国主圌义终于为期大国沙文主圌义付出了代价，伤在美帝人圌民，痛在中圌共内心，北圌京将在未来十年内领圌导世界，建立公圌正合理的国际政圌治新秩序！
尽管美国政局陷入了混乱，但美方的情报机圌构仍然开展了高效率的调圌查。他们把矛头指向俄罗斯联圌邦，认为俄罗斯人在前苏联5000万吨级沙皇核弹的基础上秘密开发了究极版1亿吨级沙皇核弹。虽尚无确凿证据，但这款新式核圌武圌器已经有了它的北约代号“普大帝”。然而，这一切都不能解释为什么北美联合防空司令部没有侦测到在途的聚变打击。这枚核弹好像超空间跳跃般突然出现在纽约市上空。
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来，上一张北美全图感受一下。这样一看，就能体会到人类的渺小，一枚1亿吨当量的核弹在地球君面前不过是小不点。
必须指出的是，【情景模拟1】采用的是两千米空爆，由于爆高较高的缘故并没有产生辐射落尘造成二次杀伤。如果要追求地爆，那么1亿吨的沙皇核弹只能摧毁纽约市而无法波及周围其他州，虽然辐射落尘将会随着大气流动向正北方向飘散，但伤亡人数却会因美国完善的人防系统而略微降低。下图同等当量的地爆示意图。
重点讲一下切尔诺贝利事故对东欧国家居民健康的影响。根据世界卫生组织的UN Chernobyl Forum Expert Group "Health"小组的报告，有30名切尔诺贝利核电站员工和消防员在抢救核电站过程中因接受大剂量的辐射在事故发生后四个月内陆续死亡。其中，28名员工是因急性辐射病而死，其他两名员工是在石墨堆爆炸现场受伤致死的，一位当场死亡，另一位则于当晚在医院抢救无效死亡。这就是切尔诺贝利事故最早的30名受害者。
28名辐射病死亡员工只是参与抢救人员中的少数。事故当晚共计有600名核电站员工以及包括消防员在内的应急救援人员参与了核电站的抢救。他们中有134人患上了不同程度的辐射病，其余人虽然也接受较高剂量的辐射，但UNSCEAR（联合国原子辐射效应科学委员会）的跟踪调查显示，到21世纪初，除确定患有辐射病的134人外其他参与救援人员的各项发病率均维持在一个正常水平。
但切尔诺贝利的受害者不止于此。事故发生后的数周内，乌克兰和白俄罗斯境内有超过10万民众被紧急撤离。撤离过程中，这些居民不同程度得接受了一定剂量的辐射，平均剂量为0.17Gy。成年人接受剂量较小，而婴幼儿接受剂量较大。事故后，世界卫生组织在白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯联邦的调查显示，有超过6000例被证实的甲状腺癌可与切尔诺贝利核事故相联系。这6000例甲状腺癌都发生在事故当年（1986年）年龄小于18周岁的儿童身上，这其中又以5周岁以下儿童居多。2006年，WHO的Health小组在其报告内强调，截止2005年已经有15名甲状腺癌患者死亡。报告中也提到，事故发生时年龄大于5周岁的儿童虽然仍受到甲状腺癌的折磨，但大多数病情正在好转。尤其是事故发生时年龄大于10周岁的儿童，由于得到及时的医疗救助，甲状腺癌在发病初期就已得到控制，至今无死亡个案产生。也就是说从1986年到2005年的近二十年时间里，这6000多例甲状腺患者中仅有15名死亡。
除儿童间产生的甲状腺癌与抢救核电站员工的急性辐射病外，核电站爆炸泄露的发射性物质并未对欧洲公众产生实质性的健康危害。包括IAEA国际原子能机构和WHO世界卫生组织在内的联合调查显示，500万居住在“被污染区”周边的被撤离群众只接受了极少剂量的辐射，他们的健康没有受到实质影响。
此外，不同于广岛、长崎核爆后的白血病发病率上升，切尔诺贝利事件并没有引起白血病发病率的提高。只有那些接受了相对高剂量辐射的核电站员工和消防人员，在患白血病的可能性上比常人稍高。
UNSCEAR在近期的报告中承认，80年代末联合国在某些报告中引用了未经证实的论据，助长了世界范围内对切尔诺贝利事件不切实际的恐惧情绪。很多90年代后的新研究中往往能看到类似于“发病率比预期状况低、影响比预期小”的话语。可见，80年代切尔诺贝利事件发生伊始，很多机构都高估了事故的不利影响。这种不理性的恐惧使得80年代末东欧地区堕胎率直线上升，许多前苏联的医生都建议孕妇堕胎以防胎儿畸形。事实上，迄今为止没有任何一例胎儿因切尔诺贝利辐射而导致病变或畸形。这一“大堕胎”运动所杀死的胎儿数，远远超过实际死于辐射病的人数。
参考文献：
UN Chernobyl Forum Expert Group"Health", 2006, Health Effects ofthe Chernobyl Accident And Special Health Care Programmes, World Health Organization,Geneva
Exposures and effects of the Chernobylaccident, UNSCEAR 2000 Report to the General Assembly
International Atomic Energy Agency, 1991, TheInternational Chernobyl Project, 1990-91 - Assessment of RadiologicalConsequences and Evaluation of Protective Measures
UNSCEAR, 2011, Health Effects due to Radiationfrom the Chernobyl Accident, UNSCEAR 2008 Report, vol II,
Deryabina, T.G 2015, ‘Long-term census datareveal abundant wildlife populations at Chernobyl’, Current Biology, Vol. 25, Issue 19
OECD Nuclear Energy Agency, 2002, Chernobyl:Assessment of Radiological and Health Impacts - 2002 Update of Chernobyl: TenYears On
@高浓度H2O
28名辐射病死亡员工只是参与抢救人员中的少数。事故当晚共计有600名核电站员工以及包括消防员在内的应急救援人员参与了核电站的抢救。他们中有134人患上了不同程度的辐射病，其余人虽然也接受较高剂量的辐射，但UNSCEAR（联合国原子辐射效应科学委员会）的跟踪调查显示，到21世纪初，除确定患有辐射病的134人外其他参与救援人员的各项发病率均维持在一个正常水平。
但切尔诺贝利的受害者不止于此。事故发生后的数周内，乌克兰和白俄罗斯境内有超过10万民众被紧急撤离。撤离过程中，这些居民不同程度得接受了一定剂量的辐射，平均剂量为0.17Gy。成年人接受剂量较小，而婴幼儿接受剂量较大。事故后，世界卫生组织在白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯联邦的调查显示，有超过6000例被证实的甲状腺癌可与切尔诺贝利核事故相联系。这6000例甲状腺癌都发生在事故当年（1986年）年龄小于18周岁的儿童身上，这其中又以5周岁以下儿童居多。2006年，WHO的Health小组在其报告内强调，截止2005年已经有15名甲状腺癌患者死亡。报告中也提到，事故发生时年龄大于5周岁的儿童虽然仍受到甲状腺癌的折磨，但大多数病情正在好转。尤其是事故发生时年龄大于10周岁的儿童，由于得到及时的医疗救助，甲状腺癌在发病初期就已得到控制，至今无死亡个案产生。也就是说从1986年到2005年的近二十年时间里，这6000多例甲状腺患者中仅有15名死亡。
除儿童间产生的甲状腺癌与抢救核电站员工的急性辐射病外，核电站爆炸泄露的发射性物质并未对欧洲公众产生实质性的健康危害。包括IAEA国际原子能机构和WHO世界卫生组织在内的联合调查显示，500万居住在“被污染区”周边的被撤离群众只接受了极少剂量的辐射，他们的健康没有受到实质影响。
此外，不同于广岛、长崎核爆后的白血病发病率上升，切尔诺贝利事件并没有引起白血病发病率的提高。只有那些接受了相对高剂量辐射的核电站员工和消防人员，在患白血病的可能性上比常人稍高。
UNSCEAR在近期的报告中承认，80年代末联合国在某些报告中引用了未经证实的论据，助长了世界范围内对切尔诺贝利事件不切实际的恐惧情绪。很多90年代后的新研究中往往能看到类似于“发病率比预期状况低、影响比预期小”的话语。可见，80年代切尔诺贝利事件发生伊始，很多机构都高估了事故的不利影响。这种不理性的恐惧使得80年代末东欧地区堕胎率直线上升，许多前苏联的医生都建议孕妇堕胎以防胎儿畸形。事实上，迄今为止没有任何一例胎儿因切尔诺贝利辐射而导致病变或畸形。这一“大堕胎”运动所杀死的胎儿数，远远超过实际死于辐射病的人数。
参考文献：
UN Chernobyl Forum Expert Group"Health", 2006, Health Effects ofthe Chernobyl Accident And Special Health Care Programmes, World Health Organization,Geneva
Exposures and effects of the Chernobylaccident, UNSCEAR 2000 Report to the General Assembly
International Atomic Energy Agency, 1991, TheInternational Chernobyl Project, 1990-91 - Assessment of RadiologicalConsequences and Evaluation of Protective Measures
UNSCEAR, 2011, Health Effects due to Radiationfrom the Chernobyl Accident, UNSCEAR 2008 Report, vol II,
Deryabina, T.G 2015, ‘Long-term census datareveal abundant wildlife populations at Chernobyl’, Current Biology, Vol. 25, Issue 19
OECD Nuclear Energy Agency, 2002, Chernobyl:Assessment of Radiological and Health Impacts - 2002 Update of Chernobyl: TenYears On
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字数：29896字
发表时间：2016-03-05 22:50:00 +0800 CST
更新时间：2016-07-17 06:12:22 +0800 CST
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