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第一部分 CBRN战剂和恐怖的历史与条约3

第1章 历史钩沉——关于CBRN事件的事实和传说3

1.1 引言3

1.2 化学战历史3

1.2.1 古代化学毒剂4

1.2.2 现代化学毒剂的诞生及在第一次世界大战中的应用6

1.2.3 两次世界大战之间的化学武器8

1.2.4 第二次世界大战中的化学毒剂9

1.2.5 冷战时期的化学武器9

1.2.6 恐怖活动中化学毒剂的使用情况10

1.2.7 结论及展望11

1.3 生物战导读12

1.3.1 人类历史上最厉害的流行传染病12

1.3.2 公元前的生物毒剂14

1.3.3 中世纪到第一次世界大战期间的生物毒剂16

1.3.4 从第一次世界大战到第二次世界大战——生物武器科学探索的开端17

1.3.5 第二次世界大战结束后到1980年——庞大的生物武器计划18

1.3.6 从1980年至今——生物恐怖现身18

1.3.7 结论及展望19

1.4 放射性及核战争导读19

1.4.1 核裂变的发现21

1.4.2 曼哈顿工程——第一种核裂变武器的发展23

1.4.3 核军备竞赛26

1.4.4 世界核武现状32

1.4.5 放射性战争和核恐怖32

1.4.6 结论与展望34

参考文献34

第2章 国际条约——仅是外交事务吗？36

2.1 谈判雷区36

2.1.1 CBRN裁军及禁用38

2.1.2 军备控制及国际军控组织38

2.1.3 防扩散39

2.2 履行国际条约为何如此之难？39

2.2.1 信任——缺乏互信的努力毫无意义40

2.2.2 谈判——需要特别技巧40

2.2.3 两用技术——是好是坏？40

2.2.4 核查——建立互信的手段41

2.2.5 技术进步——获得要素41

2.3 条约的历史发展——与事故的联系42

2.4 今天的条约体系——全球网络44

2.4.1 《日内瓦公约》——未来条约的骨架？46

2.4.2 武器施放系统——控制运载系统46

2.4.3 生化武器48

2.4.4 1993年《化学武器公约》与禁止化学武器组织（OPCW）48

2.4.5 《化学武器公约》和《生物武器公约》的含义49

2.5 核武器50

2.5.1 防扩散51

2.5.2 核裁军52

2.5.3 核试验禁止及核能和平利用54

2.5.4 无核区56

2.6 组织机构58

2.7 结论及出路59

参考文献60

第二部分 CBRN特性——有什么难以仿效的吗？65

第3章 化学毒剂——具有致命性的小分子65

3.1 化学战剂需要特殊的性质吗？65

3.2 我们如何将化学战剂分类？68

3.2.1 A：理化特性68

3.2.2 B：进人人体的途径69

3.2.3 C：受影响的器官70

3.2.4 D：对人体的生理效应72

3.2.5 E：根据北约代号识别74

3.3 化学战剂的性质74

3.3.1 糜烂性毒剂（发泡剂）74

3.3.2 含砷化合物79

3.3.3 血液性毒剂82

3.3.4 催泪剂86

3.3.5 呕吐剂（喷嚏性毒剂）88

3.3.6 神经性毒剂90

3.4 窒息性和刺激性毒剂93

3.5 失能剂95

3.6 化学战剂分散系统96

3.7 结论与展望97

参考文献97

第4章 生物战剂的特性——生物多样性99

4.1 有什么特别之处？100

4.2 生物制剂的类型100

4.2.1 细菌101

4.2.2 病毒103

4.2.3 毒素104

4.2.4 真菌105

4.3 生物和生物战剂的风险分类106

4.3.1 潜在的生物战剂的风险分类106

4.4 侵入途径113

4.5 起源、传播和可用性114

4.5.1 传播方法116

4.6 生物事件——大流行病、地方病和流行病的界线117

4.7 生物技术的祸害——基因工程病原体117

4.8 结论与展望119

参考文献119

第5章 核武器和放射性武器的特点122

5.1 核爆炸简介123

5.1.1 核裂变123

5.1.2 核聚变125

5.1.3 核武器设计126

5.1.4 核爆效应128

5.2 直接效应129

5.2.1 热辐射130

5.2.2 爆炸与冲击波133

5.2.3 早期核辐射137

5.2.4 剩余核辐射142

5.3 间接效应144

5.3.1 电子设备的瞬时辐照效应144

5.3.2 核电磁脉冲147

5.4 放射性武器153

5.4.1 放射性物质和放射性武器154

5.4.2 放射性武器的影响155

参考文献158

第三部分 CBRN传感器——有效CBRN战略对策的关键技术163

第6章 可靠的CBRN检测器技术的需求163

6.1 简介163

6.2 示踪CBRN物质的观念164

6.3 低水平曝露和运营风险管理168

6.4 结论与展望170

参考文献170

第7章 化学战剂分析——目标分子识别172

7.1 分析化学——分子识别的科学基础173

7.2 化学战剂传感器系统规范和部署标准175

7.2.1 化学战剂传感器使用需求和被推荐的化学战剂浓度标准175

7.2.2 化学战剂急性暴露指导水平（AEGL）176

7.3 误报率和检测限176

7.4 化学战剂传感器系统技术178

7.4.1 质谱技术179

7.4.2 原子吸收光谱182

7.4.3 离子迁移谱186

7.4.4 比色技术188

7.4.5 光电离技术190

7.4.6 电化学技术191

7.4.7 红外光谱192

7.5 化学战剂检测器测试195

7.6 结论和发展趋势199

参考文献199

第8章 生物试剂的检测分析202

8.1 不同之处203

8.2 理想检测鉴定平台205

8.3 生物气溶胶：颗粒物和生物背景206

8.4 气溶胶检测—威胁监控的工具208

8.4.1 云团的检测208

8.4.2 辐射定向和测距与光学定向和测距209

8.4.3 气溶胶颗粒粒径、火焰光度测定和荧光气溶胶颗粒粒径211

8.4.4 检测器的布局拓扑学、灵敏度和反应212

8.5 生物战剂采样214

8.5.1 气溶胶采样214

8.6 生物战剂的鉴定218

8.6.1 基于酶联免疫吸附法的免疫学方法219

8.6.2 分子学方法222

8.6.3 化学和物理鉴定224

8.7 发展中的和即将来临的技术227

8.8 结论229

参考文献229

第9章 电离辐射的测量232

9.1 为什么电离辐射探测如此重要？233

9.2 描述放射性和电离辐射的物理量236

9.2.1 活度237

9.2.2 吸收剂量237

9.2.3 当量剂量238

9.2.4 有效剂量当量238

9.2.5 剂量的实用量238

9.3 电离辐射测量的分类239

9.3.1 个人剂量测量239

9.3.2 周围剂量率测量240

9.3.3 γ源或中子源搜寻240

9.3.4 表面沾染测量240

9.3.5 放射性核素的识别241

9.3.6 活度测量241

9.3.7 放射性气溶胶监测242

9.4 辐射探测器基础243

9.4.1 气体探测器244

9.4.2 释光探测器246

9.4.3 核乳胶探测器246

9.4.4 闪烁体探测器247

9.4.5 半导体探测器249

9.4.6 中子探测器251

9.5 γ辐射剂量率和γ辐射探测252

9.5.1 剂量率测量252

9.5.2 剂量率探测器的能量响应252

9.5.3 定量检测253

9.6 结论与展望256

参考文献256

第四部分 物理防护技术261

第10章 过滤技术——必须要有洁净的空气261

10.1 过滤器——集体防护和个体防护必需的技术装备261

10.2 一般考虑262

10.3 空气过滤和空气洁净的原理是什么？265

10.3.1 粒子过滤265

10.3.2 空气气相洁净269

10.4 试验方法272

10.4.1 粒子过滤器试验方法273

10.4.2 气体过滤器试验275

10.5 CBRN过滤器的选择过程275

10.6 结论与展望278

参考文献278

第11章 个人防护装备——你知道穿什么吗？281

11.1 个人防护基础282

11.2 个人防护装备遇到了哪些挑战？282

11.3 个人防护装备的设计方法283

11.4 功能285

11.5 工效学——个人防护装备的关键要素287

11.6 穿戴与脱除——必须进行培训291

11.7 个人防护装备概述——它们应步调一致292

11.7.1 呼吸防护293

11.7.2 防毒面具设计295

11.7.3 带过滤环境空气滤毒罐的过滤式防毒面具（APR）299

11.7.4 滤毒罐301

11.7.5 全身防护302

11.7.6 防护服303

11.7.7 防护手套306

11.7.8 防护靴307

11.7.9 防护袋308

11.7.10 防护斗篷309

11.7.11 自助包309

11.7.12 伤员防护309

11.8 质量保证310

11.9 作业场所安全311

11.10 未来展望311

参考文献312

第12章 集体防护——有毒环境中的安全区317

12.1 为什么集体防护具有重要性？318

12.2 不同场景所需的集体防护系统323

12.3 基本设计326

12.3.1 空气过滤装置（AFU）和辅助设备326

12.3.2 环境控制装置（ECU）330

12.3.3 污染控制区（CCA）331

12.3.4 防护通道——进口和出口处的瓶颈路段331

12.3.5 无毒区（TFA）333

12.4 结论与展望334

参考文献334

第五部分 核生化事件后的污染消除339

第13章 化学毒剂的洗消——什么是彻底洗消339

13.1 什么是洗消？339

13.2 化学毒剂的分散和寿命340

13.3 化学毒剂的洗消介质343

13.3.1 水基消毒剂343

13.3.2 非水消毒剂345

13.3.3 非均相液体介质347

13.4 典型化学毒剂和消毒反应示意图353

13.4.1 芥子气（HD）353

13.4.2 沙林355

13.5 梭曼355

13.6 VX356

13.7 催化消毒357

13.8 洗消过程359

13.8.1 概述359

13.8.2 装备洗消359

13.9 结论与展望363

参考文献364

第14章 生物战剂消毒的原则和实践——多干净才算干净？366

14.1 杀菌和消毒的一般原则367

14.1.1 定义介绍367

14.1.2 物理消毒方法368

14.1.3 化学消毒方法368

14.2 生物杀灭剂对微生物的杀灭机理368

14.2.1 化学物质消毒369

14.2.2 熏蒸——众所周知的物体消毒技术370

14.3 消毒标准374

14.4 所选生物杀灭剂的生物靶向位点375

14.4.1 病毒靶向位点375

14.4.2 细菌的靶向位点377

14.5 芽孢问题378

14.6 消毒动力学过程381

14.7 杀菌性能评价384

14.8 载体测试和悬浮液测试385

14.9 生物杀灭剂的抗药性——一个新问题387

14.9.1 病毒的抗药性388

14.9.2 细菌的抗药性389

14.10 新的和即将出现的消毒技术390

14.11 “消毒是否彻底”或“怎样消毒才算彻底”390

参考文献390

第15章 放射性／核沾染消除——减小风险393

15.1 为什么放射性／核污染如此不同394

15.2 污染395

15.2.1 核武器395

15.2.2 放射性污染——放射性分散装置398

15.3 消除400

15.3.1 消除率计算400

15.3.2 RN响应的消除程序401

15.3.3 RN消除剂402

15.3.4 特殊消除过程和其他消除方法406

15.4 结论与展望409

参考文献410

第六部分 CBRN风险管理——我们做好响应准备了吗？415

第16章 未雨绸缪415

16.1 风险管理介绍415

16.2 影响CBRN防范战略的特定关键因素418

16.3 CBRN的特殊策略421

16.3.1 化学威胁422

16.3.2 生物威胁425

16.3.3 放射性威胁429

16.3.4 核威胁432

16.4 预防扩散437

16.5 主动的对策439

16.6 如果诸事成真：响应CBRN事件441

16.6.1 建立响应的基本原则441

16.6.2 检测、侦察和监督442

16.6.3 风险评估443

16.6.4 CBRN报警和报知445

16.6.5 指挥、控制和通信447

16.6.6 技术响应448

16.6.7 医疗响应449

16.6.8 风险沟通452

16.6.9 医疗支持和灾难后恢复454

16.7 研究455

16.8 后续行动——吸取经验455

16.9 结论与展望456

参考文献457