反击力量攻击造成的平民伤亡

美国和苏联之间关于禁止所有中程核导弹的协议的批准，以及所谓的战略武器裁减谈判（START）的明显进展，该谈判的主要目标是将远程弹道导弹弹头的数量削减50％，这让许多观察家有理由对进一步削减核武器的前景感到乐观。然而，进一步的削减将要求美国和苏联重新评估他们在战争情况下为其核力量计划的许多军事任务。

进一步核武器裁减影响最大的任务通常被称为反击力量任务。其目的是摧毁对手的军事能力，包括核力量和非核力量，以及这些力量所依赖的工业基础。由于对手的战略力量代表着最大的威胁，因此它们被认为是反击力量任务的最高优先级目标。由于战略反击力量任务有数千个潜在目标，因此需要庞大的核武库。

许多国防分析家认为，威胁摧毁各种军事目标比威胁攻击城市更能有效地威慑有限的侵略，因为这种威胁不太可能引发针对攻击者城市的毁灭性反击，因此更可信。此外，首先执行此类任务的国家可能希望摧毁比其攻击中使用的对方弹头多得多的弹头。现代核导弹携带多个弹头，每个弹头都能够摧毁不同的目标，这使得这种不成比例的交换成为可能。不幸的是，先发制人的想法导致了危机的不稳定性：如果核战争似乎不可避免，双方都倾向于抢先发动攻击。

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如果核力量的结构使得任何一方都不会因先发制人而获得优势，那么就可以防止这种危险的情况。目前谈判中概述的 START 协议无法实现这一点，因为它将允许双方保留其最现代化的多弹头导弹。危机稳定性可以通过确保减少的核力量包含单弹头洲际弹道导弹（ICBM）和所有武器发射器的可生存部署模式来实现。然而，这种核力量结构与战略反击力量任务不相容。

但是美国或苏联是否需要依靠战略反击力量任务来阻止核侵略？通过威胁军事目标而不是平民目标，它真的能提供更可信的威慑吗？我们的计算表明答案是否定的：它们表明，对战略力量的大规模攻击将造成如此多的平民伤亡，以至于很难与蓄意攻击人口区分开来。

奇怪的是，反击力量攻击可能造成的平民死亡人数仍然是核武器政策辩论中一个被忽视的话题。即使在1980年的总统竞选期间，当美国洲际弹道导弹的脆弱性成为一个政治问题时，攻击洲际弹道导弹可能造成的平民伤亡甚至都没有被提及。事实上，我们只知道美国国防部在1975年公开讨论过这个主题[参见“有限核战争”，作者：Sidney D. Drell 和 Frank von Hippel；大众科学，1976年11月]。我们在此重新审视该主题，以便给出美国攻击苏联战略力量以及反之亦然造成的平民伤亡人数的估计。在这样做时，我们衡量了改变国防部在估计美国伤亡人数时所做的一些假设的影响。

在我们的计算中，我们考虑了使用核武器攻击美国1,215个军事设施和苏联1,740个军事设施的后果。双方目标中，除大约100个外，其余均为导弹发射井或与其相关的发射控制中心。目标数量的差异是由于苏联的导弹发射井比美国多。清单上的其他目标是远程轰炸机、弹道导弹潜艇、航空母舰和携带远程核武装巡航导弹的舰船的基地。此外，我们假设早期预警雷达装置和关键的指挥和通信设施也将受到核武器的打击，以便最大限度地实现突袭，并削弱任何报复性攻击的效力。（应该指出的是，一些国防规划人员反对攻击指挥和通信设施，因为这可能会排除通过谈判结束冲突的可能性。）

美国的目标清单包括主要的核武器库和为美国轰炸机往返苏联目标途中加油的加油机基地。苏联的目标清单包括莫斯科周围的反弹道导弹发射器以及机动中程导弹和核武装轰炸机的基地，这些基地可用于攻击北大西洋公约组织在欧洲的设施。

对列出的目标的审查表明，其中许多目标位于或靠近主要城市地区。（它们的大概位置可以从美国国防部公开的大量信息中获知。）例如，在美国，加油机停放在芝加哥、密尔沃基、凤凰城和盐湖城附近的机场；核武装舰艇的海军基地位于旧金山湾和洛杉矶附近的长滩（以及计划在纽约港的斯塔顿岛建立一个）；关键的指挥所在华盛顿特区附近，海军无线电发射器位于或靠近杰克逊维尔、萨克拉门托和圣地亚哥。在苏联，战略武器设施和城市地区也存在类似的共址现象：莫斯科周围环绕着地下指挥掩体；列宁格勒是波罗的海舰队的总部；符拉迪沃斯托克是弹道导弹潜艇的母港，许多洲际弹道导弹发射场位于该国人口稠密的西部地区。

我们根据目标类型为每个目标分配了核武器，并指定了其使用方式。如果目标是洲际弹道导弹发射井或与其相关的发射控制中心，则会为其分配最精确的弹道导弹弹头，因为只有强大的核武器在距离数百米以内爆炸才能摧毁此类“硬”目标。此类爆炸的火球将不可避免地与地面接触，因此会产生大量放射性尘埃。根据标准的军事计划，此类设施会以两个核弹头为目标，以确保其中一个不会失效。

如果目标是空军基地，我们假设它不仅会受到一个在地面或接近地面爆炸的大型弹头的攻击，还会受到大约15个在空中爆炸的弹头的攻击，这些弹头可以由两枚多弹头潜射弹道导弹（SLBM）运载。原因是很大一部分美国远程轰炸机及其相关的加油机处于警戒状态，准备在收到攻击警报后起飞。地面爆炸和多次空爆旨在摧毁仍在地面上的飞机以及已经起飞但尚未离开该区域的飞机。我们在计算中假设，苏联的机动导弹基地将以类似的方式受到攻击。

总体而言，假设的苏联对美国战略反击力量的攻击涉及约3,000个弹头，总当量约为1,300兆吨，而美国对苏联的攻击涉及略多于4,000个弹头，总当量约为800兆吨。（兆吨定义为一百万吨TNT爆炸释放的能量。）即使在START谈判中设想的削减之后，此类攻击也完全在两国的能力范围之内。美国对苏联的攻击弹头数量更多，但总吨位较低，这是因为苏联的导弹发射井数量更多，而美国战略弹头的平均当量较小。

在计算可能因大规模战略反击力量攻击而死亡或受伤的平民人数时，我们仅考虑了核爆炸的直接影响：冲击波、火灾和放射性尘埃。美国国防部和联邦紧急事务管理局（FEMA）用于估计前两种核武器效应造成的伤亡的标准方法依赖于将广岛相对小当量（0.015兆吨）爆炸的后果外推到现代战略武库中威力更大的核爆炸物。具体而言，政府外推模型（我们称之为超压模型）假设，对于给定的峰值冲击波超压值，伤亡率将与广岛观察到的比率相同：爆炸冲击波产生的最大空气压力（高于环境水平）。

然而，广岛的一些伤亡是由于爆炸后约20分钟发生的巨大火灾造成的，火灾覆盖了一个半径约为2公里的圆形区域。该区域足够小，以至于大多数没有被困在倒塌建筑物下或以其他方式丧失能力的人都能够在火灾区域的环境变得致命之前逃脱。太平洋-塞拉利昂研究公司的 Harold L. Brode 和 Richard D. Small 最近为国防核武器局所做的研究表明，在美苏城市和郊区引爆核弹头可能会导致更大的超级火灾：由飓风级风力助长的巨大火灾。鉴于当今战略核武器的典型当量（至少比广岛武器大10倍），火灾区域将非常大，以至于人们无法在屈服于热、烟雾和有毒气体的综合影响之前逃脱。基于这些理由，我们中的一位（Postol）在1985年提出，国防部和 FEMA 可能严重低估了核爆炸直接影响造成的潜在死亡人数。

核爆炸引起的超级火灾中普遍存在的条件类似于1943年7月盟军猛烈的燃烧弹袭击后汉堡发生的火灾风暴期间的条件。在那次事件中，地下室避难所几乎无法保护人们免受一氧化碳的致命影响以及上方闷烧的碎片产生的极端温度的影响。尽管汉堡在袭击期间没有受到冲击波或辐射效应的影响，但被摧毁的面积约为12平方公里（与广岛的火灾面积大致相同），死亡人数估计在50,000至60,000人之间（也与广岛相当）。

尽管对核爆炸造成的城市火灾程度的任何预测都是不确定的，但我们认为致命的超级火灾的可能性非常大，以至于伤亡估计应将其考虑在内。我们通过使用传统的超压模型和我们自己的超级火灾模型进行伤亡估计来做到这一点。各自的结果定义了不确定性范围的下限和上限。

与核爆炸相关的另一种死亡原因是放射性尘埃：低空核爆炸的火球吸入的土壤和碎片最终落回地面，并受到裂变产物的严重污染。落在核爆炸下风处的放射性尘埃会产生伽马射线辐射区，该辐射区强度如此之大，以至于该区域内没有足够屏蔽的人会死于严重的放射病。在估计放射性尘埃造成的伤亡人数时，我们采用了政府计算机模型，该模型旨在预测放射性尘埃的扩散方式，并借鉴了政府关于风向模式和人口分布的数据库。

我们还考虑了在战时条件下，人类对电离辐射的抵抗力可能远低于传统假设的可能性。最近对广岛伤亡数据的重新分析提出了这种可能性。

自第二次世界大战以来，政府分析中使用的标准假设是，在不到两周的时间内暴露于4.5戈瑞的伽马射线辐射构成所谓的 LD-50 剂量：在约60天内导致50％的暴露人口患上致命放射病的剂量。（戈瑞是用于测量电离辐射剂量的公制单位。雷德在美国可能更常见，是戈瑞的百分之一。）该假设主要基于来自动物的实验数据，但似乎与来自广岛的人类数据一致。

然而，几年前，劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员发现，对于那些在原子弹投掷时不幸身处广岛的人来说，估计的辐射暴露量过高。这促使一群日本研究人员重新检查了3,000多名广岛居民的命运，他们没有遭受炸弹爆炸造成的严重冲击波或烧伤，但离爆心足够近，以至于暴露于直接伽马射线辐射。当新的劳伦斯利弗莫尔结果被用于确定广岛小组中每个人的辐射剂量时，获得的 LD-50 估计值出奇地低：仅为 2.5 戈瑞。

当然，广岛的受害者没有从现代放射病治疗中受益，现代放射病治疗包括将受害者置于无菌环境中并施用大剂量抗生素。然而，现代药物和医院护理对于今天大规模核攻击的幸存者来说，可能与广岛的幸存者一样无法获得。因此，我们在计算中将 LD-50 的值从 2.5 戈瑞更改为 4.5 戈瑞。

攻击造成的伤亡人数估计也取决于攻击时的风力和风向，因为是风将放射性尘埃扩散开来。在我们考虑的四种季节性风向模式中，我们发现二月份典型的强风在美国和苏联造成的死亡人数最多。通过在避难所避难，可以在一定程度上减少放射性尘埃辐射的剂量。

每个避难所都可以分配一个防护系数：必须将露天放射性尘埃辐射暴露量除以该系数，才能得出避难所中的实际辐射剂量。我们假设美国和苏联的人口将平均分为两组：一组没有在地下避难所花费太多时间（因此平均有效防护系数约为3），另一组在避难所花费了大部分时间（因此平均有效防护系数约为10）。

防护系数更高的防空洞确实存在，但身处其中的人们很难将其平均辐射剂量降低到远低于我们假设的水平。原因是大多数避难人口将不得不在几天内出来补充物资或寻求帮助，即使在避难所外度过短暂的时间也会大大增加辐射剂量。随着人们开始食用被放射性污染的水和食物，平均辐射剂量无论如何都会在相对较短的时间内增加。

我们的计算表明，苏联对美国战略核设施的攻击造成的冲击波、火灾和放射性尘埃的直接影响可能导致1200万至2700万人死亡。美国对苏联战略核设施的相应攻击可能导致相当数量的人死亡：1500万至3200万人。（我们还估计，袭击的幸存者在其剩余生命中，由于暴露于放射性尘埃辐射，将遭受100万至800万额外癌症死亡。）

我们的范围下限的数字是通过应用超压模型并假设 LD-50 为 4.5 戈瑞得出的，这与国防部在 1975 年提出的估计值一致。我们的范围上限的数字是从超级火灾模型和 LD-50 为 2.5 戈瑞得出的。

在我们的结果中，冲击波和火灾造成的死亡人数与放射性尘埃造成的死亡人数大致相当。尽管发现美国遭受致命水平放射性尘埃辐射的面积百分比大于苏联，但两国因辐射造成的伤亡人数仍将相当，因为苏联的大部分放射性尘埃将落在该国人口稠密的欧洲地区。

将攻击限制在任何反击力量目标子集，例如导弹发射井、轰炸机基地、海军基地、武器储存库、指挥和通信设施或中程部队（就苏联而言），在所有情况下但一种情况下都会造成至少一百万人的死亡[见下图]。因此，人们不能希望通过消除一类或两类目标将伤亡人数减少到数百万以下。例如，如果我们没有将中程导弹作为目标，我们对苏联的伤亡人数估计只会降低约10％，而中程导弹将在未来几年内被消除。（实际上，消除苏联中程导弹的影响将大致被美国弹道导弹潜艇上用更强大的 Trident II 弹头替换 Trident 弹头所抵消。）另一方面，如果我们包括其他类别的合理军事相关目标，我们对双方的伤亡人数估计可能会高得多。

例如，我们单独估计了对一组 101 家工厂进行当量为一百万吨的空爆弹头攻击可能造成的平民伤亡，这些工厂被认为是攻击美国军事工业能力的首要目标。这些工厂生产导弹制导系统、飞机自动火炮、反坦克导弹、雷达和指挥控制系统等物品。我们发现，这次袭击将导致 1100 万至 2900 万人死亡。死亡人数如此之高，是因为大多数军事工业目标都位于主要城市地区，例如波士顿、底特律和洛杉矶周围的地区。

最后，还应牢记，我们仅考虑了核爆炸直接影响造成的伤亡。如果（正如看起来很可能的那样）美国或苏联在核攻击后遭受经济和社会崩溃，那么可能会有数千万额外的人死于暴露、饥荒和疾病。世界各地其他国家的人民也将间接受到此类攻击的多重经济和环境影响的影响。

我们的结果再次肯定了参谋长联席会议主席莱曼·L·莱姆尼策将军在 25 多年前向约翰·F·肯尼迪总统汇报美国核战争计划时所做的断言：“苏联人是否能够区分全面攻击和仅针对军事目标的攻击，存在相当大的疑问……由于攻击军事目标和许多军事目标与[城市]的共址造成的放射性尘埃，伤亡人数将达数百万。因此，将攻击限制在军事目标上作为人道主义措施几乎没有实际意义。”

然而，在过去的二十年中，美国和苏联继续发展越来越精细的反击力量目标瞄准战略，无视大规模使用核武器打击军事目标与打击平民在性质上没有区别这一事实。鉴于反击力量攻击将造成的巨大平民伤亡，威胁执行此类攻击不可能比威胁摧毁城市更可信。

显然，通过条约消除反击力量武器比通过相互使用来消除它们更可取。然而，正是对反击力量战略的依赖阻碍了超出目前 START 谈判中正在审议的稳定核力量削减。